机器人编程能力划分为四个等级,一级、二级、三级使用图形化编程平台,四级使用 C、 C++或 Python 语言进行编程。



综合能力及适应性要求

了解机器人运动结构、了解机器人操作系统的基本知识,在图形化机器人编程平台中,掌握通过编程 对舵机、电机等机器人常用运动机构进行开环控制。具体要求见下:
  1. 要求能够能够了解机器人的种类,机器人的组成部分,舵机电机的种类、工作方式,需要了解机 器人操作系统相关知识,以及具备简单的逻辑思维能力。
  2. 要求了解机器人操作系统最基本的命令。
  3. 要求了解机器人操作系统操作系统,并能对比其与 Windows 系统的差别。
  4. 动手能力要求:能运用简单的器件搭建可运动的机器人。
  5. 编程能力要求:能够阅读工作流流程图,理解工作流运行逻辑,并能预测工作运行结果,能够使 用基本调试(debug)方法对程序进行调试,规范变量、消息命名的能力。能运用图形化编程利用机器人 操作系统平台实现舵机或电机的运动。
  6. 操作能力要求:熟练掌握图形化编程工具的基本功能,能够创建工程,编写代码,编译代码。能 够输入运行机器人操作系统命令。
  7. 应用能力要求:能够使用图形化编程环境编写简单程序,实现简单功能,例如控制机器人直行或 转向等。

核心知识点能力要求


综合能力及适应性要求

在一级的能力要求基础上,了解 PID 控制算法,学会根据实际需要对 P、I、D 三个参数进行设置;具 备通过传感器反馈进行闭环控制的思维能力,会使用一些机器人操作系统框架的现成功能包;能够根据陀 螺仪、角度传感器和编码器等传感器件反馈信号,掌握在图形化机器人编程平台中,对舵机、电机等机器 人常用运动机构进行闭环控制。具体要求见下:
  1. 机器人操作系统知识储备要求:要求了解机器人操作系统中包的概念,以及机器人操作系统工程 的构成。
  2. 要求能够了解机器人控制算法,能够实现简单的 PID 控制。
  3. 编程能力要求:要求能够运用图形化编程环境在机器人操作系统平台下实现 PID 算法,并用其对 电机、舵机进行有目的的控制。能够使用运行更多的机器人操作系统的功能包。
  4. 操作能力要求:熟悉机器人的构造,能够熟练操作机器人开关,以及功能按键,会使用键盘鼠标 操作机器人操作系统功能包。
  5. 调试能力要求:要求能够调试自己控制代码中的参数,使得控制结果接近自己的需求。
  6. 数学能力要求:了解正负数的基本概念,学会正负数的加减法。
  7. 应用能力要求:掌握利用 PID 算法控制机器人运动和利用传感器接收数据闭环控制机器人运动。
  8. 创新能力要求:运用机器人实现应用场景的功能。

核心知识点能力要求




综合能力及适应性要求

在二级的能力要求基础上,在机器人操作系统平台中,了解图像处理技术;能编写程序通过图像信息 和传感器信息控制机器人;能根据实际问题,具备机器人系统集成应用和问题解决能力。具体要求见下:
  1. 知识储备要求:要求掌握控制算法的使用,以及熟练掌握图形化编程的工具。
  2. 编程方式要求:要求不仅熟练掌握图像化编程语言,而且了解代码式编程方式(例如 C、C++或 python 等开发语言)。
  3. 编程能力要求:要求熟练掌握图形化编程语言,能熟练使用机器人操作系统环境,能用图形化编 程语言在机器人操作系统环境下开发机器人,并且能够使用简单的 C 语言(或其他语言)编写代码。
  4. 数学能力要求:了解分数的概念,以及比例控制的算法实现原理,了解误差的概念。
  5. 传感器要求:要求了解,并学会使用不同的传感器,如测距、测速、摄像头等传感器。
  6. 机器视觉处理能力:要求了解,并学会使用简单的图像处理,包括识别简单物品,巡线,分辨颜 色。
  7. 知识综合能力:要求能够把传感器的使用,以及底盘控制融合起来,使机器人具有一定的功能性, 比如更灵活的转向、视觉信号获取与处理、路径规划等。

核心知识点能力要求



综合能力及适应性要求

在三级的能力要求基础上,要求了解 Linux 操作系统,能够掌握多种编程语言,能够运用编程实现自 己有创意的想法。学会预演多种不同方案,并选择最合适的方案实现功能。具体要求见下:

  • 知识储备要求:要求熟悉代码式编程语言(例如:C、C++或 python)以及图形化编程语言,了解 常用的传感器,并能够使用。
  • 单片机技能要求:要求了解单片机,并能够使用至少一款单片机的基本功能。
  • 机器人操作系统知识储备要求:要求能够在机器人操作系统平台下实现一个较为完善的机器人工 程,并能够运用一些强大的功能包,让机器人具备更丰富的功能。
  • 操作系统知识储备要求:要求了解机器人操作系统操作系统,能够使用机器人操作系统操作系统 的基本功能,会使用命令框输入开关机等一些常用的命令语句。
  • 编程方式要求:能够运用 C 语言实现机器人基本功能,了解 C++中的一些语法。
  • 编程能力要求:要求能够实现图像处理,机器人控制等算法,能够在 Linux 操作系统下写 C 语言 代码。
  • 综合能力要求:要求能够融合所学的各部分知识,设计制作一个完整的功能性机器人。
  • 创新要求:能够应用学会的知识创造出有实用价值并具备一定创新性的机器人。
  • 阅读/查阅能力要求:学会阅读了解自己需要的知识,能够在机器人操作系统官网或论坛中学会检 索所需知识,能够拥有独立解决一定问题的能力。

核心知识点能力要求