Kursplan

Vecka 01

Introduktion

  • Vad gör en robot smart?

Fysiska vs virtuella robotar

  • Smarta robotar, smarta maskiner, medvetna maskiner och robotprocessautomation (RPA) etc.

Rolken av artificiell intelligens (AI) i robotik

  • Utöver "if-then-else" och läringsmaskiner
  • Algoritmerna bakom AI
  • Maskininlärning, datorseende, naturlig språkbehandling (NLP) etc.
  • Kognitiv robotik

Rolken av stora data i robotik

  • Beslutsmaking baserat på data och mönster

Molnet och robotik

  • Koppling av robotik med IT
  • Bygga mer funktionsförmående robotar som har tillgång till mer information och samarbetar

Fallstudie: Industrirobotar

  • Mekaniska robotar
    • Baxter
  • Robotar i kärnanläggningar
    • Stråleupptäckning och skydd
  • Robotar i kärnreaktorer
    • Stråleupptäckning och skydd

Hårdvarukomponenter i en robot

  • Motorer, sensorer, mikrokontroller, kameror etc.

Gemensamma element i robotar

  • Maskinseende, röstigenkänning, talgenerering, närhetssensorer, trycksensorer etc.

Utvecklingsramverk för programmering av en robot

  • Öppen källkod och kommersiella ramverk
  • Robot Operating System (ROS)
    • Arkitektur: arbetsyta, ämnen, meddelanden, tjänster, noder, actionlibs, verktyg etc.

Språk för programmering av en robot

  • C++ för lågnivåkontroll
  • Python för orchestration
  • Programmering av ROS-noder i Python och C++
  • Övriga språk

Verktyg för att simulera en fysisk robot

  • Kommersiella och öppen källkod 3D-simulerings- och visualiseringsprogram

Vecka 02

Förberedelse av utvecklingsmiljön

  • Programvarainstallation och konfiguration
  • Användbara paket och verktyg

Fallstudie: Mekaniska robotar

  • Robotar inom kärnteknikområdet
  • Robotar i miljösystem

Programmering av roboten

  • Programmera en nod i Python och C++
  • Förstå ROS-nod
  • Meddelanden och ämnen i ROS
  • Publicerings-/prenumerationsparadigmat
  • Projekt: Bump & Go med en riktig robot
  • Felsökning
  • Simulering av robotar med Gazebo/ROS
  • Ramar i ROS och referensändringar
  • 2D-informationssbearbetning av kameror med OpenCV
  • Informationssbearbetning av en laser
  • Projekt: Säkert följdobjekt efter färg
  • Felsökning

Vecka 03

Programmering av roboten (Fortsätt...)

  • Tjänster i ROS
  • 3D-informationssbearbetning av RGB-D-sensorer med PCL
  • Kartläggning och navigation med ROS
  • Projekt: Sök efter objekt i miljön
  • Felsökning

Programmering av roboten (Fortsätt...)

  • ActionLib
  • Röstigenkänning och talgenerering
  • Kontroll av robotarmar med MoveIt!
  • Kontroll av robottenhals för aktiv syn
  • Projekt: Sök och samla objekt
  • Felsökning

Testa din robot

  • Enhetstestning

Vecka 04

Utöka robotens förmågor med djupinlärning

  • Perception -- syn, ljud och haptik
  • Kunskapsrepresentation
  • Röstigenkänning genom NLP (naturlig språkbehandling)
  • Datorseende

Crash Course i djupinlärning

  • Artificiella neuronnät (ANNs)
  • Artificiella neuronnät vs. biologiska neuronnät
  • Feedforward-neuronnät
  • Aktiveringsfunktioner
  • Träning av artificiella neuronnät

Crash Course i djupinlärning (Fortsätt...)

  • Djupinlärningsmodeller
    • Konvolutionella nätverk och återkommande nätverk
  • Konvolutionella neuronnät (CNNs eller ConvNets)
    • Konvolutionslager
    • Poolningslager
    • Arkitektur för konvolutionella neuronnät

Vecka 05

Crash Course i djupinlärning (Fortsätt...)

  • Återkommande neuronnät (RNN)
    • Träning av ett RNN
    • Stabilisering av gradienter under träning
    • Långtidsminnesnätverk
  • Djupinlärningsplattformar och mjukvarubibliotek
    • Djupinlärning i ROS

Använda stora data i din robot

  • Stora datakoncept
  • Tillvägagångssätt för datanalys
  • Verktyg för stordata
  • Identifiera mönster i data
  • Övning: NLP och datorseende på stora datamängder

Använda stora data i din robot (Fortsätt...)

  • Distribuerad bearbetning av stora datamängder
  • Samexistens och korsbefruktning mellan stordata och robotik
  • Robot som data generator
    • Räckviddsmätande sensorer, position, visuella, taktiska sensorer och andra modaliteter
  • Förstå sensoriska data (sense-plan-act loop)
  • Övning: Capturing streaming data

Programmera en autonom djupinlärningsrobot

  • Djupinlärningskomponenter för roboten
  • Konfigurera robotsimulatorn
  • Kör ett CUDA-akcelererat neuronnät med Cafe
  • Felsökning

Vecka 06

Programmera en autonom djupinlärningsrobot (Fortsätt...)

  • Identifiera objekt i fotografier eller videostreams
  • Aktivera datorseende med OpenCV
  • Felsökning

Dataanalys

  • Använda roboten för att samla in och organisera ny data
  • Verktyg och processer för att förstå data

Distribuera en robot

  • Övergång från simulerad robot till fysisk hårdvara
  • Distribuera roboten i den fysiska världen
  • Övervaka och underhålla robotar på plats

Skydda din robot

  • Förebygga obehörig manipulering
  • Förebygga hackare från att titta på och stjäla känsliga data

Bygg en robot samlat

  • Bygga en robot i molnet
  • Gå med i robotikgemenskapen

Framtidsutsikt för robotar inom vetenskap och energi

Sammanfattning och slutsats

Krav

  • Programmerings erfarenhet i C eller C++
  • Programmerings erfarenhet i Python (användbart men inte nödvändigt; kan läras som en del av kursen)
  • Erfarenhet av Linux kommandorad

Målgrupp

  • Utvecklare
  • Ingenjörer
  • Vetenskapsmän
  • Tekniker
 120 Timmar

Antal deltagare


Pris per deltagare

Vittnesmål (1)

Kommande Kurser

Relaterade Kategorier