智能机器人教学大纲
西安交通大学本科生课程教学大纲
西安交通大学本科生课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标及学生应达到的能力（工科专业对标工程教育认证标准中专业毕业要求的12条具体指标点，其他专业对标行业/评估标准中专业毕业要求的具体指标点）智能机器人是一个具有巨大潜力并将深刻影响和改变人类的技术，它是现代控制理论、人工智能等技术集成研究与综合应用的重要载体。
这门课程将从机器人感知、控制、执行等系统角度，介绍智能机器人的基础知识和原理，包括机器人运动机构、常用传感器、机器人视觉系统、机器人智能控制、人机交互技术、多机器人协作、智能机器人应用系统等。
通过这门课程学习，使学生具备基本的智能机器人系统设计能力，同时为后续的机器人课程学习打下一个基础。
1. 了解智能机器人的基本概念与原理，学习机器人的运动机构、主要传感器、伺服驱动类型及特点、控制器结构、与人工智能技术关系等知识，培养学生具备基本的智能机器人系统的软硬件选择和设计能力。
（支撑毕业要求中1.3）。
2．掌握机器人视觉感知基本知识，能够根据应用目的选择视觉传感器并编制机器人识别定位程序。
（支撑毕业要求中3.2）3.掌握机器人建模、控制的基本理论和方法，并了解机器人智能控制、协作控制等前沿技术，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。
（支撑毕业要求中3.4）4、能够针对具体工程应用（包括搬运、建筑作业、弧焊），构造机器人应用系统，掌握机器人系统的分析求解和控制综合能力。
（支撑毕业要求中4.1）三、教学内容简介四、教学安排详表注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号五、实践环节注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号六、课外学时分配注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号七、考核方式及成绩构成平时测验成绩占 0 %，平时作业占 20 %；实验（上机）成绩占 0 %；平时表现占 10 %，期中考试成绩占 0 %，期末考试成绩占 70 %。
《智能机器人技术》课程教学大纲(有理论和实验)
《智能机器人技术》课程教学大纲（有理论和实验）《智能机器人技术》教学大纲课程名称:智能机器人技术(Intelligent robot课程代码:09213028 technology)课程类别:专业课课程性质:必修总学时:48 理论学时:42实验学时:6 实验项目:3个先修课程:自动控制原理、控制电路基础、智能控制技术适用专业:电子信息工程开课单位:电子工程学院一、课程性质、目的课程性质:《智能机器人技术》是电子工程的专业课，通过本课程的学习，使学生掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。
机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识。
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。
课程目的:本课程系统的介绍了机器人设计、控制、编程和使用的理论基础和技术要点，包括机器人的一般概论，机器人运动学，静力/动力学分析，机器人机械系统设计，机器人的控制和机器人的应用等内容。
通过课程学习，使学生掌握机器人的基本原理、基础知识，对机器人机械系统的总体设计方法有初步了解，并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。
二、课程内容和学时分配第一章绪论【教学基本要求】1、了解机器人学的起源与发展;2、掌握机器人学的定义;3、熟识机器人的特点、结构与分类。
【教学时数】4课时【教学重点和难点】重点:1、机器人学的定义;2、机器人的特点、结构与分类。
难点:1、机器人学的起源与发展;【教学内容】1、机器人学的发展;2、机器人的特点、结构与分类;3、机器人学与人工智能的关系。
第二章智能机器人运动学【教学基本要求】1、掌握空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换。
【教学时数】10课时【教学重点和难点】重点:1、位置和姿态变换;2、坐标变换;3、齐次坐标变换。
智能机器人实验课程教程大纲
《智能机器人》实验课程教学大纲一、实验课程性质及教学目的本实验是面向电子系研究生开设的实验课，配合智能机器人理论课的教学工作。
教学重点是使学生通过Turtlebot2掌握机器人开放操作系统的使用，并实现基于Kinect的同步定位与建图的算法，加强同学对同步定位与建图算法的原理的理解以及应用领域的了解。
二、教学大纲与各章的基本内容1.Ubuntu安装教学时数：2学时教学内容：a)学习安装Ubuntu 14.04版本b)学习实验相关Ubuntu 指令操作2.ROS系统安装教学时数：2学时教学内容：a)学习安装系统依赖库b)学习安装ROS操作机器人操作系统3.ROS系统通信机制教学时数：2学时教学内容：a)学习ROS系统订阅与发布消息机制4.ROS工作空间使用教学时数：2学时教学内容：a)学习安装工作空间b)学习调用工作空间中launch文件5.虚拟机器人运动教学时数：2学时教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人运动指令b)观察虚拟机器人运动的消息发布和订阅6.虚拟机器人壁障教学时数：2学时教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人壁障指令b)了解虚拟机器人壁障所订阅的消息c)了解虚拟机器人壁障的launch 文件7.虚拟机器人点到点路径规划教学时数：4学时教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人点到点路径规划b)学习点到点路径规划launch文件8.机器人地盘驱动教学时数：2学时教学内容：a)驱动Turtlebot机器人地盘b)查看Turtlebot机器人地盘的信息发布c)使用键盘指令订阅地盘信息从而控制地盘运动9.Kinect、激光传感器驱动教学时数：2学时教学内容：a)驱动Kinect、激光传感器b)查看Kinect、激光传感器的信息发布c)订阅Kinect发布的RGB图像与深度图像，订阅激光的数据10.Turtlebot机器人点到点路径规划教学时数：4学时教学内容：a)在Turtlebot 机器人上实现点到点路径规划b)尝试不同路径规划的算法11.Project题目确定教学时数：2学时教学内容：a)学习同步定位与建图算法b)学习语音控制机器人原理c)学习手势控制机器人原理d)确定实验课Project题目12.Project实施教学时数：6学时教学内容：a) 完成project智能机器人实验课Project名称：智能机器人小助手内容：利用我们实验课所用机器人操作系统以及机器学习知识，结合机器人语音，行为识别，运动检测，人脸检测、同步定位与建图、自动探索并建图等工作实现人机交互的功能。
2020版《智能机器人技术基础》课程理论教学大纲
智能机器人技术基础Fundamentals of Intelligent Robot Technology主撰：辛菁 审核：刘庆丰 批准：弋英民一、课程基本信息课程名称 智能机器人技术基础 课程代码 04193170实验学学 分 3 总学时 48 讲课学时 44 上机学时 4时 课程A/B类归属 B类 开课学期 第六学期线性代数（08100030）、Python与Matlab程序设计（04114980）、自动控制理论先修课程B(04115000)适用专业 自动化、电子信息工程开课单位 自动化与信息工程学院信息与控制工程系二、课程性质与目的《智能机器人技术基础》是自动化类自动化专业和电子信息工程专业的院级选修课，属于专业课。
本课程主要讲授机器人学和计算机视觉的基础知识和发展现状，包括机器人技术的发展概貌、机器人运动学和动力学、机器人轨迹规划及其MATLAB实现、主要的机器人控制方法及其MATLAB实现、常用的传感器及视觉信息智能处理技术、工业机器人视觉伺服原理及其MATLAB实现、移动机器人智能自主导航基本概念及系统组成包括机器人同步定位与地图构建方法及其MATLAB实现、机器人智能路径规划方法及其MATLAB实现等。
为学生进一步进行机器人技术研究、自动化系统与工程设计和开发打下坚实基础。
三、教学目标及其对毕业要求的支撑（一）教学目标通过《智能机器人技术基础》课程的学习，学生能够熟知机器人学的基础知识和主要的机器人控制方法、熟知机器人技术和计算机视觉技术的研究和应用领域，了解先进的机器人技术和计算机视觉技术前沿、熟知工业机器人控制系统的组成和设计原则。
旨在培养学生能够综合运用自动化专业的知识分析和设计机器人控制系统的能力，初步建立创新和发展意识及系统方案创新与设计能力以及英文科技文阅读能力。
本课程分为课堂教学和实验两部分：1．课堂教学通过课堂教学使学生掌握机器人学和计算机视觉的基本概念和理论。
包括操作臂机器人的本体控制和视觉控制器的设计方法、摄像机标定和特征检测与匹配方法、移动机器人视觉定位与地图构建原理及路径规划方法、了解各种方法相互间的联系及其具体应用；初步具备应用机器人学和计算机视觉的基础知识开发一个智能机器人控制系统的能力，为进一步学习后续课程和今后参加工作奠定坚实的基础；在课堂教学中通过讲授机器人技术和计算机视觉技术的发展现状等，不仅使同学了解机器人技术和计算机视觉技术的发展前沿而且使学生初步建立创新和发展的意识。
机器人基础实践教学大纲
机器人基础实践教学大纲机器人基础实践教学大纲引言：机器人技术是当今科技领域中备受关注的热门话题。
随着科技的不断进步，机器人已经走进了人们的生活，并在许多领域发挥着重要的作用。
为了培养学生对机器人技术的兴趣和能力，我们需要设计一份全面而有深度的机器人基础实践教学大纲。
一、机器人基础概述在本节中，我们将介绍机器人的基本定义和分类。
学生将了解机器人的起源、发展和应用领域。
通过学习机器人的基础知识，学生将对机器人技术有一个整体的认识。
二、机器人的工作原理在这一部分，我们将详细介绍机器人的工作原理。
学生将了解机器人的感知、决策和执行过程。
我们将涵盖传感器技术、控制系统和执行机构等方面的知识，以帮助学生理解机器人是如何与环境进行交互的。
三、机器人编程机器人编程是机器人技术中至关重要的一环。
在这一节中，我们将介绍机器人编程的基本原理和方法。
学生将学习编程语言、算法和逻辑思维等相关知识。
通过编写简单的机器人程序，学生能够提高自己的编程能力，并将其应用于机器人控制中。
四、机器人传感技术传感技术是机器人感知环境的核心。
在本节中，我们将介绍不同类型的传感器及其应用。
学生将学习如何选择和使用传感器来获取环境信息，并将其应用于机器人的导航、避障和感知等任务中。
五、机器人运动控制机器人的运动控制是实现机器人任务的关键。
在这一部分，我们将介绍机器人的运动学和动力学原理。
学生将学习如何控制机器人的姿态、速度和加速度等参数，以实现各种运动任务。
六、机器人应用案例在本节中，我们将介绍机器人在不同领域的应用案例。
学生将了解机器人在工业、医疗、农业和教育等领域的实际应用。
通过学习真实的案例，学生将能够更好地理解机器人技术的潜力和局限性。
七、机器人竞赛与实践机器人竞赛是机器人教学中的一种重要形式。
在这一节中，我们将介绍机器人竞赛的种类和规则。
学生将有机会参与机器人设计和编程的实践活动，锻炼自己的团队合作和问题解决能力。
结论：通过本教学大纲的实施，学生将能够全面了解机器人技术的基本原理和应用。
2024人工智能教学大纲
包括树、图等，对于解决复杂问题有 很大帮助。
2024/1/26
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03
机器学习
2024/1/26
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监督学习
线性回归
掌握线性回归的原理和 实现方法，理解损失函 数和优化算法。
逻辑回归
了解逻辑回归的原理和 应用场景，掌握其实现 方法。
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2024/1/26
离散数学
包括集合论、图论、逻辑等，对于 理解和设计人工智能算法有很大帮 助。
最优化理论
包括梯度下降、牛顿法等优化算法 ，是训练机器学习模型的关键。
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编程基础
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Python编程
Python是人工智能领域最 常用的编程语言之一，需 要掌握基本的语法、数据 结构、函数等。
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C编程
对于需要高性能计算的应 用，C是一个重要的选择 ，需要掌握基本的语法、 指针、内存管理等。
Java编程
Java在大数据处理和分布 式计算中有广泛应用，需 要掌握基本的语法、面向 对象编程、异常处理等。
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数据结构与算法
基本数据结构
包括数组、链表、栈、队列等，是编 程的基础。
高级数据结构
算法设计与分析
卷积神经网络的训练与调优
掌握卷积神经网络的训练方法和调优技巧，如数据增强、迁移学习、 模型融合等。
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循环神经网络
循环神经网络基础
理解循环神经网络（RNN）的 基本原理和实现细节，包括循 环层、时间步长等概念。
长短期记忆网络（LSTM ）
掌握LSTM的原理和实现细节 ，了解其在处理序列数据中的 长期依赖问题方面的优势。
机器人基础教学大纲
机器人基础教学大纲机器人基础教学大纲随着科技的不断发展，机器人已经渗透到我们生活的方方面面。
从工业生产到医疗保健，从教育培训到家庭服务，机器人的应用范围越来越广泛。
为了培养未来的机器人工程师和用户，制定一份机器人基础教学大纲至关重要。
本文将探讨机器人基础教学大纲的内容和结构，并提出一些建议。
一、机器人基础知识机器人基础知识是学习机器人的基石。
学生应该了解机器人的定义、分类和发展历程。
他们需要了解机器人的组成部分，包括传感器、执行器、控制系统等。
此外，学生还应该学习机器人的工作原理和基本原则，如感知、决策和执行。
二、机器人编程机器人编程是机器人技术的核心。
学生应该学习编程语言和算法，以实现机器人的自主操作和任务执行。
他们需要学习控制结构和流程控制，了解条件语句和循环语句的应用。
此外，学生还应该学习传感器数据的处理和分析，以实现机器人的感知和决策能力。
三、机器人机械设计机器人机械设计是机器人技术的重要组成部分。
学生应该学习机械设计的基本原理和方法。
他们需要了解机械结构的设计原则和机械零件的选择。
此外，学生还应该学习CAD软件的使用，以进行机械设计和模拟。
四、机器人电子技术机器人电子技术是机器人技术的关键。
学生应该学习电子元件的基本知识和电路设计的原理。
他们需要了解传感器和执行器的工作原理，以及电子电路的组成和功能。
此外，学生还应该学习电路板的设计和制造，以实现机器人的电子控制。
五、机器人应用领域机器人应用领域是机器人技术的广泛应用。
学生应该了解机器人在工业生产、医疗保健、教育培训和家庭服务等领域的应用。
他们需要了解机器人的优势和局限性，以及机器人在不同领域的应用案例。
此外，学生还应该学习机器人的伦理和社会影响，以进行合理的机器人应用和发展。
六、机器人实践项目机器人实践项目是机器人教学的重要环节。
学生应该参与机器人设计和制作的实践项目。
他们需要应用所学的机器人知识和技能，解决实际问题和完成任务。
此外，学生还应该学习团队合作和项目管理，以提高机器人实践项目的效果和质量。
AI教学大纲
AI教学大纲
一、初步了解AI
1. 什么是AI
2. AI的种类和发展历程
3. AI在现代社会中的应用
二、机器学习基础
1. 机器学习的概念
2. 监督学习与非监督学习
3. 神经网络的应用
三、自然语言处理
1. 语言处理的概念
2. 文本处理技术
3. 机器翻译与情感分析
四、图像识别与处理
1. 图像处理的基础知识
2. 图像识别技术
3. 深度学习在图像识别中的应用
五、智能机器人
1. 机器人的概念
2. 机器人的种类和应用
3. 机器人的自主学习能力
六、AI伦理与社会影响
1. AI伦理的概念
2. AI的社会影响
3. 人工智能的道德问题
七、AI应用案例分析
1. 来自不同领域的应用案例
2. 分析案例的技术和优劣势
3. 探讨未来AI的发展方向
以上为AI教学大纲，希望能够为学习人工智能的初学者提供全面的学习路径，让大家更好的了解和掌握AI技术，将其应用到自己的实际生活和工作中。
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智能机器人教学大纲（软件部分）
课程目标：
机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。
可以适合于普通中学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。
在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。
注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。
最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。
课程教学要求：
教师课上不仅要讲解程序设计的理论知识，还要让学生自己动手设计，在有实验场地的机房上课。
这样可以讲一些程序的功能，当时就给学生演示这段程序在机器人上的实现，学生理解起来更加透彻。
学生自己也可以随时下载程序，在场地里调试。
课上也要穿插运用小组讨论和个别化教学的方式。
教学内容：
宠物狗
教学目标
设计搭建一条小狗
认识nxt马达
冲上山坡
教学目标
认识NXT，理解输入和输出。
认识乐高零件,学会搭建，知道什么样的速度可以上坡(速度与力量的关系)
学校班车
教学目标
开始学会robolab2.9的编程方式
学会控制马达的时间
升旗仪式
教学目标
1．设计并搭建一架小旗升降机。
2．运用导航者级别2对国旗升降机进行编程，分别用时间和触动传感器来控制。
一堂体育课
1．设计并搭建一个双马达人形或车型机器人。
2．运用导航者2对机器人进行编程，理解机器人是如何转弯的.
老师的烦恼
教学目标
设计并搭建一个自动刮玻璃器。
使用导航者3进行编程。
拳击赛
教学目标
设计并搭建一个拳击机器人。
认识活塞运动。
运用导航者3进行编程。
九月的天气
教学目标
设计并搭建一架可以调节风速的电动风扇。
运用齿轮加速。
学习导航者4编程。
刷卡门
教学目标
设计并搭建一个门径系统。
知道如何测光值。
认识光电传感器，并能编写简单程序。
光控路灯
教学目标
设计并搭建一个光控路灯。
知道如何测光值
运用光感解决问题。
留在圈内
教学目标
使用光电传感器来解决问题
知道如何测得光值和使用光值
超市购物
教学目标
1、认识万向轮，并能够搭建简单的万向轮。
2、设计并搭建一个可以装货物的万向轮小车——超市购物车
着火啦
练习触感灵活的使用。
运用程序循环来解决问题。
日本旅游
教学目标
培养孩子们的设计能力。
让孩子们利用光感来解决问题发展孩子们的动手能力
综合测试
教学目标
培养孩子的综合运用能力
根据规则来解决问题
培养孩子们的设计能力。