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一、机器人基础实验室概述

机器人对于新工科领域的机械工程、电子信息、自动控制、传感器与测试技术、计算机硬件及软件、人工智能等学科均是最佳的教学研究平台。另外，机器人是前沿的学科，易于激发学生的兴趣，建设以机器人实验室，可以让学生在专业课程学习的基础上，将理论知识结合到实践中，拓展综合专业知识，发展多元智能，提高其创新、实践和自主建构知识的能力。

不仅能够使学生理解机器人领域相关学科、专业、课程之间的内在联系，整体和部分之间的联系，让学生不仅了解基础的教育机器人的知识，同时可以在一定的基础上进行竞赛机器人的一些培训，在教学实践的过程中，同时提供工业机器人的相关实践，获得机器人从教学到工业实践多方面的知识。同时，选配的各种先进的智能伺服单元、智能伺服关节及智能手抓等各项设备，可以为相关专业的老师进行复杂科研活动提供一整套好用、实用、易用的机器人零部件及组合方案，真正使得学生教学与教师科研达到有机结合。

二、实验室建设

按照如下几个层次，由易到难完成教学及科研要求：

（1） 认识机器人系统：通过对典型机器人系统对象的认知或拆装，了解机器人系统的基本组成，激发学生学习兴趣。

（2） 将模数电、单片机、自动控制、传感器等课程融入教学中，学生通过亲自设计、焊接、调试和组装了解机器人典型模块，最后完成系统控制，全面掌握机器人系统的安装、维护、建模、分析、设计和调试等方法。

（3） 通过典型机器人的设计课题，提升学生的融会贯通能力和创新能力，获得相应工程专业的设计和开发技能，即实现学生工程技能和创新能力培养的目标，同时满足教师进行机器人相关科研及开发工作的需求。。

机器人是一个综合性极强的系统平台，是一个具有庞大市场空间、人才缺口严重的行业，因此，在机器人相关专业人才培养模式上，完全可以尝试新的、面向行业需求的卓越工程师培养方式。面向行业需求的人才培养思路，首先要关注的是机器人系统的技术体系结构，然后将这个技术体系转化为学校的课程体系，通过这些课程培养学生的知识储备和技术能力，真正让课程建设是面向行业，具有应用实效。

三、机器人教学可安以下进度进行

（一）专业课程及创新课程教学

STM32开发板系列

　　　　　　　　红外发射模块　　　　  红外接收模块   　　 麦克风声音检测模块　　 　 　 　

　无源蜂鸣器　　　　　　 震动开关模块

　　支持如下课程：

 《大学生初级创新课程》

 《自动控制》

 《传感器技术》

 《单片机技术及程序设计》

 《C语言程序设计与应用》

 《计算机接口技术》

（二）大学生科技创新竞赛

智能创新大赛

　　完成如下课题：

　　1.参与各种机器人大赛

　　2.机器人基本项目实践

　　（三）自主创新设计项目

　　主要特点：

　　高精度：厘米级别的精度误差，完全满足同步定位与建图SLAM；

　　高载重：载重上限最大可达10KG，可匹配不同类型的商用机器人外形；

　　动力足：速度上限可达0.7m/s，适合各种商业应用场景；

　　续航长：24V 12Ah电池组，续航时间可达6h；

　　扩展性强：提供丰富的接口，便于二次开发。

　　软件支持及资源：

　　 速度精准控制；

　　支持角速度和线速度并发；

        PID控制制动调节；

　　工业级编码器实时反馈底盘运动速度；

　　提供完善的文档和丰富的示例；

　　提供建图、定位、导航解决方案；

　　支持ROS系统互联，提供电机驱动ROS包、激光雷达驱动ROS包、深度相机驱动ROS包、导航模块ROS包、机械臂驱动ROS包、机械臂规划控制ROS包。

建图、定位、导航

深度相机画面

　　完成如下项目：

　　1.传感器相关课题实践

　　2.自动控制相关课题实践

　　3.路径规划相关控制实践

　　4.人工智能相关课题实践

　　实验项目：

　　1.扫地机器人自主导航与定位、服务机器人自主导航与定位

　　2.自动引导运输车（AGV）路径规划导航与避障

　　3.区域安防、公共场所人流量统计等

（四）本科生毕业设计创新项目

　　完成如下项目：

　　1.以机器人为基础的相关项目实践

　　2.综合项目实践

　　3.机器人相关创新项目实践

　　实验项目：

1.熟悉Ros开发工具；

 2.ROS Nodelets、Plugin插件机制、actionlib；

 3.TF变换原理及使用方法；

 4.移动机器人导航包Navigation；

 5.RViz自定义插件开发方法，数据可视化，ROS内嵌工具；

 6.Case study（建图和导航）。

 （五）科研创新项目

　　完成如下内容：

　　1.机构、机电创新相关研究

　　2.智能控制相关研究

　　3.传感器相关研究

　　4.图像及模式识别

　　实验项目：

 1.机器人3D建模方法及仿真工具Gazebo；

 2.ROS多线程开发；

 3.机械臂控制工具MoveIt；

 4.语音库的开发；

 5.关键点动作执行情况（如直角拐弯）；

 6.抓取动作（提高版）；