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機器人

20 堂互動課:機器人的架構與座標轉換、ROS 2 的節點、topic、QoS、service、action 與 TF,差速驅動、里程計、PID 與手臂運動學,距離感測、卡爾曼濾波、相機與物件偵測,建圖、定位、路徑規劃與避障,最後整合成一個會判斷何時介入、何時不介入的專題。寫的是標準的 ROS 2 Python 程式(rclpy),在瀏覽器裡的模擬世界執行,不需要先安裝 ROS;物件偵測是真的模型,在你的瀏覽器裡跑。最後一課說明怎麼接上真實的 ROS 2 環境。建議先學過「Python」軌前 15 課。
20 堂課 approx. 10.9 hour(s)

學習路徑

  1. 01
    機器人的架構
    感知、決策、行動怎麼串起來,第一次讓機器人動
    Interaction 25 minute(s)
  2. 02
    座標與旋轉
    機器人怎麼知道東西在哪裡:座標系、旋轉與轉換
    Interaction實作 30 minute(s)
  3. 03
    節點與 topic
    ROS 2 的程式怎麼分工與溝通:發布與訂閱
    Interaction 30 minute(s)
  4. 04
    訊息與 QoS
    為什麼訂閱了卻收不到:訊息型別與服務品質
    Interaction 30 minute(s)
  5. 05
    service 與參數
    問一句答一句的呼叫,不改程式就能調整的設定
    Interaction 30 minute(s)
  6. 06
    action
    要跑很久的工作:進度回報、取消與結果
    Interaction 30 minute(s)
  7. 07
    launch 與 TF
    一次啟動很多節點,用座標樹管理所有感測器的位置
    Interaction 30 minute(s)
  8. 08
    差速驅動與里程計
    左右輪速度怎麼變成移動,里程計為什麼會越走越歪
    Interaction實作 30 minute(s)
  9. 09
    PID 控制
    準確走到目標:比例、積分、微分與調參
    Interaction實作 35 minute(s)
  10. 10
    手臂正逆運動學
    關節角度與手的位置怎麼互相換算
    Interaction實作 35 minute(s)
  11. 11
    距離感測與 IMU
    光達、超音波與慣性感測器量到什麼、哪裡會騙人
    Interaction實作 30 minute(s)
  12. 12
    卡爾曼濾波
    兩個都不準的資料怎麼合起來更準
    Interaction實作 35 minute(s)
  13. 13
    相機與影像
    影像是什麼、相機模型、從像素到方向
    Interaction實作 30 minute(s)
  14. 14
    物件偵測
    真的模型在瀏覽器裡跑:信心門檻、NMS、IoU 與偵測的極限
    Interaction實作 35 minute(s)
  15. 15
    用視覺控制機器人
    看到目標就轉過去:把偵測結果接到控制
    Interaction 30 minute(s)
  16. 16
    佔用柵格建圖
    邊走邊畫地圖:光達怎麼變成地圖
    Interaction實作 35 minute(s)
  17. 17
    粒子濾波定位
    有地圖但不知道自己在哪裡:讓很多猜測去競爭
    Interaction實作 35 minute(s)
  18. 18
    路徑規劃
    從這裡到那裡怎麼走:A*、Dijkstra 與膨脹地圖
    Interaction實作 35 minute(s)
  19. 19
    局部避障與導航
    路上突然有東西怎麼辦:DWA、Nav2 的架構
    Interaction實作 35 minute(s)
  20. 20
    專題:會判斷何時介入的巡邏機器人
    整合導航與感知,判斷何時介入、何時不介入,再接上真實環境
    Interaction實作導覽 50 minute(s)