博创机器人实验室建设方案-王野

高校机器人实验室解决方案博创科技王野2007-6内容提要一、博创科技简介二、机器人时代的到来，教学面临的机遇与挑战三、机器人教学如何实施，学科方向怎样发展？四、我们能为各位老师提供什么帮助?结束语：我们的目标和梦想一、博创科技简介博创科技：公司背景发展历程业务：研发/销售/服务公司目标和发展方向机器人核心构件和解决方案提供商面向高校的教育机器人实验室解决方案面向国家公共安全的机器人产品一、博创科技简介-机器人产品一、博创科技简介-服务依托多款适合不同阶段的产品，为高校提供以下解决方案或服务：提供经过大量高校验证的机器人实验室建设方案提供科研项目平台，并提供科研协助自主、智能机器人开发平台竞赛机器人平台和方案一、博创科技简介-合作伙伴来自高校，服务于高校。与我们的客户保持紧密合作二、机器人时代的黎明30年前，个人电脑的出现，将人类带入了信息时代，人脑得到了极大的解放。机器人时代即将到来？先进制造技术的进展微电子硬件的飞速发展人工智能的进步DawnoftheAgeofROBOTS二、机器人时代的黎明-高校应该如何应对？高校，从来都是新技术和新思想的源头，社会前进的动力为机器人时代的到来，提供理论、技术的支持培养掌握先进机器人技术的学生：未来的机器人工程师通过研究和竞赛，提高国家在机器人领域的整体竞争力二、机器人时代的黎明-高校应该如何应对？机器人教学/实践与传统工科课程的区别工程性强。理论与实践存在很大距离仿真和实践之间的巨大鸿沟综合度高。需要综合多学科的知识结构、电子、软件模块化、标准化。避免重复研究如果电脑城能买到机器人构件…如果软件硬件能够分离二、机器人时代的黎明-高校应该如何应对？哪些专业需要发展机器人学科？自动控制技术机械设计及理论/机械制造及其自动化机械电子工程计算机相关专业机器人的核心即为决策智能与算法可作为人工智能、模式识别等相关学科的研究/教学平台CMU、加州理工等名校的机器人研究所均由计算机系设立厂商提供成熟可靠、易扩展的平台三、学科方向怎样发展？--选择侧重方向我们要根据自身基础和条件，选择不同的方向建设新的学科方向的（偏重基础教学）：以教学、创新实践训练做起，发现和培养优秀且具有兴趣的学生定期组织学校内的机器人竞赛或评比参加全国性初级机器人竞赛。同时获得论文、奖项等成果机电设计大赛，智能小车大赛，或者挑战杯等已有较好基础的（偏重创新研究/竞赛）：根据本身学科方向，侧重“赛车”和“车手”两个方向之一在本科或硕士阶段开设相关课程，培养人才参加更高级别的竞赛，例如ROBOCUP，ROBOcon中国赛区等美国的无人车大赛/无人机大赛三、学科方向怎样发展？--平台的选择选择专业厂商提供的教学科研平台是一个捷径。加快建设速度迅速获得大量教学资源和功能构件获得成熟的教学方案/研究基础教学机器人应该针对教学目的进行专门设计。其主要特点有：机器人结构具有典型性，能体现机械、电子、控制各方面代表性内容；配套资源丰富，具有完备的课程体系，包括以“工程任务”为导向的教材、教案、实践环节；可以达到让学生“学习模仿独立开展设计/研究”的目的。软硬件结构必须开放，模块化架构，可裁减/移植，适合教学研究，便于继承和重用三、学科方向怎样发展？--平台的选择几个必须重点考虑的因素：厂商的背景：是否真正了解教育行业是否具备大量经过实践的教学资源（偏重基础教学）教材、实验指导书等配套授课的PPT课件，以及其他教学素材是否能迅速起到培养学生、迅速把学科方向立起来？是否具备开放的资源和参考资料（偏重创新/研究/竞赛）平台的体系结构是否开放，是否标准化能否提供电路图、结构图纸、源程序，以及技术报告等文档是否能将购买的产品转变为自己的技术？三、学科方向怎样发展？-教学层次划分博创科技按教学层次划分实验课程体系：基础实验教学体系高职，本科2-3年级，公共课、创新实践训练为主提供完整的教案、课件，以及使用培训提高/创新实验教学体系本科3-4年级，20%-30%有余力学生，以小组实践为主主要提供面向教师的技术支持机器人研究与实践体系部分本科高年级学生/毕业设计/竞赛/研究生以提供配套资料、完善的文档、参考读物为主技术支持，面向课题研究和论文博创科技的产品：模块化全开放标准化三、机器人学科方向实施-基础实验体系1.实验室建设基础实验教学体系：授课以机器人发展和前沿领域为主，发挥学生主观能动性（配600多页PPT及大量的录像、文字参考读物）多种典型机构、电路及综合实验，可拆装机器人平台开放式，可重构，可拆装，增强感性认识，培养兴趣采用主流单片机，主流结构，C语言编程，避免学习自定义编程语言等非主流技术基础配套资源以知识性、趣味性为主：各种典型机构，较简单的典型控制系统，传感器实验指导书，大量的授课教案PPT，源程序范例基础体系强调参与，动手，趣味配套课程：《机器人概论》，《机电控制基础》，《机器人基础实验》1.实验室建设提高型、创新型实验教学体系照顾70%学生的基础上，发挥30%学有余力学生的能力开放式实验体系：在基础实验体系的基础上，更强调创新和设计。实验平台和实验课程都以引导学生创新为主实验体系提出学习目标，通过1-2个综合实验和大作业为主线，引导学习配套资源包括实验指导书、学生提交的大作业要求、模版、范例，以及几种典型的学生设计：机构、程序范例、总结报告“学习仿真实验总结分析”的研究型课程体系教学考核体系考核方式创新：课程报告、内部竞赛、综合实验、大作业《机器人创新设计实验》《仿生机器人实验》《先进机器人技术》三、机器人学科方向实施-提高创新课程体系三、机器人学科方向实施-研究型教学与实践1.实验室建设高级机器人教学研究体系（旅行家II（研究），未来之星（教学））供优秀学生、竞赛、研究项目使用强调开放性、综合性，强调配套资源实验体系以让学生掌握结构设计、控制系统、策略和算法的角度来开设。由浅入深，目标是让学生举一反三，能把机器人用起来，开展二次开发或设计配套资源包括三个层次：教学/实践、开发、扩展读物考核尽量以完成项目目标的形式给出课程（本科高年级、研究生）：《机器人工程》《仿生机器人学与仿生机器人实验》《机器人运动学》《自主机器人实验》赠送参考读物：《RobotVision》，《DesigningMobileAutonomousRobots》，《SystemsandMethodsforMobileRobotPositioning》赠送RoboCup:MSLR参赛指导和范例比赛程序源码三、机器人学科方向实施-研究型教学与实践“旅行家”全自主移动机器人全开放、高度模块化，可适应多种用途，可扩展可裁减!伺服驱动、声纳、光电开关，陀螺、电子罗盘、GPS、……位置、速度、电流闭环控制，惯性导航、GPS导航，局部导航UP-BNRS/BNRSVision软件平台：自主移动，电子地图，图像识别等配套实验教材《UP-VoyagerII自主移动机器人》用于教学、科研和竞赛的成功案例国内独一无二的模块化、开放式自主机器人平台！可以选择十多种不同配置，适应不同的研究、教学领域配套资源：机器人电路图、源程序等机器人数据手册及电子版文档300页实验指导教材，教案，参考课件机器人各部件技术资料参考读物、文献等索引ROBOCUP足球机器人训练/参赛指导UP-BNRS/BNRSVision软件开发平台：控制：闭环运动控制，可扩展的执行器控制惯性导航，GPS导航通讯协议，基于TCP/IP或电台传感：电子地图绘制，超声波测距,避障机器人上任意传感器信息获取传感器信息图形化显示视频处理，TCP/IP的视频流无线传输基于行为的决策控制层C/S结构的多机器人策略与仲裁开放、统一的架构----涵盖基础、创新、研究不同阶段产品同一架构全部开放模块化，可复用UP-BNRS：Behavior/Navigation/RecognitionSystem包括硬件、固件和软件，是我们全线产品的核心纽带标准的电子构件全面的配套资源产品架构介绍……三、机器人学科方向实施-实践环节设计我们的实践环节设计每款产品都有实验指导书，3-10个循序渐进的实验指导计划08年初出版的高校机器人实验教材各种传感器应用与自主决策实验竞争性、开放性实验环节评分+总结报告的实验考核三、机器人学科方向实施-教学？研究？竞赛？教学是基础积累技术，发现和培养人才，初步建立队伍机器人竞赛是锻炼CCTV机器人大赛、ROBOCUP机器人足球、各类竞赛培养人才，锻炼人才，建立团队研究是原动力和目标提高研究水平，学科建设教学竞赛研究回答老师们的几个关键问题（1）：希望不仅仅买回一个演示样品，购买的机器人要能够对我的教学、科研有帮助，我的学生要能从中得到锻炼和提高！我们的团队来自国内多所一流高校。我们最了解老师们的需求国内领先的先进性：采用现场总线，模块化架构，全线产品的功能构件构件大量可互换软硬件初步分离：通过UP-BNRS协议栈和易扩充的命令集全开放机器人架构平台：UP-BNRS：行为，识别，导航，交互从结构到控制系统和软件SDK都完全开放；并提供三类资源：实验教材、实验指导书，用于授课、实践环节；（基础）产品数据光盘，含图纸、电路、源程序及文档；（创新）相关器件、资料、研究文献索引及参考读物索引；（研究）四、我们能为老师提供什么帮助？回答老师们的几个关键问题（2）：希望购买的机器人平台能够参加RoboCON、ROBOCUP等主流的机器人竞赛来锻炼学生，建设队伍，建设学科梯队我们的团队中拥有多名全国及世界大赛冠、亚军。他们可以为您提供力所能及的建议和参考。由于无人可比的模块化设计和开放性，您的队伍可以从任何一个细节开始改造我们的机器人产品。我们的产品能让您的队伍真正能在我们的提供基础上进行开发，有一个较高的起点。我们提供的不仅是演示样品，而是您的学科助推器！四、我们能为老师提供什么帮助？回答老师们的几个关键问题（3）：希望建立机器人实验室，而且要尽快开设相关课程并建立教学体系。博创的产品具备这些条件吗？博创科技根据您的需求，为您定制机器人实验室建设方案，并可基于我们协助高校的经验，尽力协助您设计课程和考核体系我们来自高校，非常注重课程和产品配套的教学资源。上千页PPT讲稿、实验指导教材，以及大量经过验证的配套实验提供可供10多门课程参考使用的PPT课件相关课程在清华、北航获得过教学成果一等奖、优秀精品课程等荣誉四、我们能为老师提供什么帮助？博创科技-教育机器人解决方案的优势博创科技提供国内领先的高校教学、科研机器人产品，以及高校机器人实验室建设解决方案我们的特色：来自一流高校的教学/科研实践，我们最了解高校需求！我们不仅提供产品，更能提供经过一流高校验证的机器人实验室体系，包括教材、教案、课件、实验指导强调：模块化，标准化，全开放，构件可重用继承自博创军用、警用机器人的可靠性博创科技30多位博士、硕士的研发团队中包括：国防科技奖全国大学生挑战杯一等奖2项，2等奖4项央视“机器人电视大赛”冠军空中机器人大赛冠、亚军专业技术支持和售后服务团队：24小时内响应！遍布全国的办事处和服务点博创科技-教育机器人解决方案的优势我们的目标与梦想机器人时代的黎明已经到来。我们能否领先于世界？高校是新技术的摇篮和培养人才的摇篮。博创将立足教育，为中国的机器人发展尽最大努力我们的目标是尽力协助老师开展：人才培养科学研究我们的梦想：10年、20年后，有大量中国的机器人工程师曾受到在座各位老师的悉心指导；博创科技的机器人产品曾作为他们的梯子，帮助他们在机器人领域领先于世界！谢谢大家！欢迎各位老师给予宝贵意见！王野[e-mail]博创科技