【课程案例】苏州大学《工程学与机器人应用》

《工程学与机器人应用》课程是苏州大学未来科学与工程学院与乐聚机器人合作共建的一门通识选修课。该课程主要面向大一与大二新同学，以乐聚Aelos机器人作为载体，带领新生同学走进机器人，令同学们对机器人结构原理、ROS（机器人操作系统）、图像识别算法、路径规划与决策等概念有初步认识，通过理论课与实验课结合的形式开展，兼具实际的应用价值与趣味性。

【课程名称】 工程学与机器人应用

【授课对象】 苏州大学未来科学与工程学院大一与大二学生

【学习载体】 Aelos机器人

【课时安排】 理论课-18学时；实验课-10学时；课外调试-64至80学时

【授课目标】 以智能机器人作为载体，令大一大二学生在学习专业课知识之前对机器人有初步认识，激发同学兴趣，为之后的学习打下基础，同时考察学生对所学知识的综合运用能力、实践能力以及团队合作能力。

【课程安排】

  理论课：向学生介绍对应的应用背景及所需知识，涉及先进机器人技术、机器人的基本知识，ROS（机器人操作系统）图像识别算法，路径规划与决策，AI芯片与智能硬件系统等部分；

  实验课：学生以10人小组为单位进行协同工作，通过“机器人抢夺资源”比赛的形式，运用所学知识解决实际问题、体会软硬件协同工作的理念，让同学更加深刻的将所学知识得以运用，为之后的学习和科研打下良好的基础。

【课程实录】

  课程学习记录1

【学习主题】机器人系统初识

【学习内容】初步认识ROS（机器人操作系统）

【学习感受】在这堂课上，我们获得了专门用于课程的机器人。在老师详细的解说中，我们初步学习了机器人的结构原理、操作和拓展知识，对ROS有了初步的了解。此外，各小组在课后积极整理了目前领先的机器人技术，拓宽了大家在机器人领域的视野。通过这次课程，我们不仅仅是理论学习，更是通过课下的积极了解先进机器人知识，为我们将来在机器人领域取得更多的成就奠定了坚实的基础。希望通过这样的学习，我们能够更好地应用所学知识，为未来的机器人研究和应用做出积极的贡献

      

  课程学习记录2

【学习主题】机器人动作的调试

【学习内容】学习如何调试机器人的动作并实践

【学习感受】

在这次课程中，我们通过老师详细的讲解，学到了如何设计和调试机器人的动作。在实际操作中，我们发现机器人执行许多动作时存在运行不稳定和摔倒的问题。因此，我们首先着手调节机器人舵机的零点，然后不断调整动作的细节，以提高机器人运动的稳定性。在这个过程中，我们逐步熟悉了机器人动作设计的流程。通过对动作细节的不断优化，我们成功提高了机器人在执行各种动作时的表现。这让我们更加深入地理解了机器人的运动原理和设计要点。最后，我们每个小组各自编写了许多生动的机器人动作，这不仅是对之前理论学习的应用，更是对我们动手能力和团队协作的一次考验。

通过这次实践，我们不仅锻炼了机器人的动作设计和操控技能，还培养了团队合作和问题解决的能力。这将对我们未来在机器人领域的研究和应用中起到积极的推动作用。总体而言，这堂课程不仅为我们提供了理论知识，更为我们提供了实际操作的机会，为我们成为优秀的机器人工程师打下了坚实的基础。

课程学习记录3

【学习主题】自动机器人与手动机器人实际操作练习

【学习内容】学习视觉回传以及机器人动作指令优化

【学习感受】
通过本节课老师的讲解，我们深入了解了如何利用视觉回传功能进行颜色采集，为实现自动机器人的自主运行奠定了基础。然而，在这一过程中，我们遭遇了一些挑战，主要体现在机器人未能成功连接到网络上。面对这一问题，我们经过多次尝试和思考，首先在实验室路由器方面进行了调整，但问题依然存在。随后，我们系统地排查了其他可能的故障原因，包括硬件连接、网络配置等方面。经过一番不懈努力，我们最终发现并解决了机器人连接问题。  成功解决网络连接难题后，机器人得以顺利连接并运行。这次经历让我们深刻认识到在实际项目中，问题和挑战难以避免，但通过团队的协作和耐心排查，我们能够克服困难，取得成功。这也为我们今后在类似项目中遇到问题时提供了宝贵的经验，强调了团队协作的重要性

  

课程学习记录4

【学习主题】调试机器人，准备结课比赛

【学习内容】自动机器人代码修改以及手动机器人动作优化

【学习感受】本次课程我们怀着积极的态度投入了比赛的准备工作，主要集中在自动机器人的代码研究上。我们不断深入讨论和修正相关的比赛策略，致力于提高机器人的性能。在对手动机器人的某些动作进行研究时，我们首先详细研究了机器人的实际形态，然后相应地调整和修改了舵机的数值。通过这一步骤，我们着眼于精心修改动作帧，以确保机器人能够稳健地完成预设的各项动作。

程序优化是我们工作中的一个重要环节，各个团队都在制定和调整策略，以确保我们在比赛中能够充分发挥机器人的潜力，为自己的队伍拿到更多的得分。我们着重考虑了减少对准标签码的数量等关键因素，以提升机器人性能。首先，我们对机器人的视觉系统进行了深入分析，优化了标签码的检测算法，从而降低了对准标签的需求。通过精准的算法调整，我们成功提高了标签码的识别准确性，减少了机器人在执行任务时对准确标签的依赖。通过对代码的深入研究和实际测试，为机器人性能的提升制定了有效的措施。

在团队协作中，我们注重每个成员的意见和建议。通过集体的努力，我们成功地优化了机器人的运动流畅性和稳定性，使其更加适应比赛场景。同时，我们还就机器人的战略进行了充分的讨论，以确保在比赛中能够更加灵活、智能地应对各种情况。

  

课程学习记录5

【学习主题】结课比赛

【学习内容】展示学习成果

【学习感受】比赛中，我们分别操控手动机器人和自动机器人，携手合作，将目标方块从起点搬运到终点。这个过程既富有挑战又充满乐趣。手动机器人凭借人工操控的灵活性，可以执行精细、多变的任务；而自动机器人则按照预设的程序自动运行，高效且准确。操作机器人并不容易，我们需要对机器人的运动进行精确的操控，同时也要细致观察周围环境，以应对各种突发情况。此外，我们还需时刻关注对手的动态，合理调整策略以应对干扰。赛后，我们对机器人操作系统有了更深入的理解，对机器人的操控也产生了浓厚的兴趣。通过这次经历，我们深刻感受到机器人技术的魅力，并对机器人产生了浓厚的兴趣。