DIY专题介绍 | 2019山东大学IRC暑期学校

2019-07-13 09:17:16.0

利用越疆科技的DOBOT M1以及基于ROS系统的TurtleBot指导学员对其进行编程,通过自由发挥想象力来进行DIY设计,进而实现各种所需要的功能。在现有硬件基础上,根据平台的软硬件接口,学员可以更专注于机器人的软件开发,有利于快速实现各种基本功能,加快对机器人原理及控制方式的理解。最终,我们希望通过参加本专题后,各位学员不仅可以体验到机器人硬件设计的魅力,而且能够开发创造力来实现自己想要的功能。


对于DOBOT平台,学员将对机械臂进行简单组装,了解机械臂的基本配件与原理,并对吸盘等工具进行测试,同时在电脑上搭建开发环境,之后根据我们提供的教程与API,学习如何编程控制机械臂运动,从而完成分拣任务;对于TurtleBot平台,学员将体验ROS系统,并且学习掌握基本的Linux操作,之后通过室内地图重建、机器人目标跟踪等demo,了解基本的SLAM相关知识。

本专题将让学员体验最新的虚拟现实设备(如HTCVive, Hololens, Oculus Rift等),基于目前流行的虚拟现实开发工具和平台,指导学员完成相关软硬件配置,构建VR应用开发环境,并编程实现初级VR应用开发任务。通过该主题的练习,学员不仅可以亲身体验虚拟现实所带来的梦幻感受,充分了解到最前沿的软硬件技术和原理,更可以掌握进行快速虚拟现实应用开发的基本流程和方法。


在增强现实(AR)DIY环节中,学员将基于ARToolkit和OpenGL编程进行开发,使用工具完成摄像机标定,制作和训练标记模板,并实现虚实融合、动画等效果;在虚拟现实(VR)DIY环节中,学员将基于Oculus Rift眼镜和Unity开发工具,完成创建和编辑虚拟环境,以及设计和控制虚拟漫游路径等任务。

本专题将以开源项目FabScan为基础,利用FDM桌面3D打印机实现三维扫描仪的设计与制作。硬件方面,我们提供摄像头、舵机、电路主板等元件以及多台3D打印机,要求学员通力合作,设计配件,组装三维扫描仪;软件方面,本项目利用libigl、OpenCV等图形图像库,综合运用点云获取、图像处理和曲面重建等技术,要求学员实现简易的真实三维获取方法。


项目将充分锻炼学员的硬件组装、模型设计、软件编程、算法实现和几何认知等能力,令学员们体会到三维扫描、三维重建和三维打印这种“从现实到虚拟,又从虚拟到现实”的前沿技术的挑战与乐趣。

本专题将向学员介绍自动驾驶无人车涉及的物体检测、识别和三维定位等基础研究问题,并提供GPU服务器,供学员自己动手训练面向自动驾驶应用的深度神经网络,亲身体会人工智能近年来取得的激动人心的进展。


各位学员将会利用TensorFlow框架,运行点云特征学习架构PointCNN,进行视锥点云中车辆与背景点的语义分割,要求同学们在我们提供的用于点云语义分割的PointCNN基础版本上进行进一步开发,完成PointCNN-KITTI。即以视锥点云作为输入,进行车辆三维包围盒的预测。希望同学们基于Demo运行篇提供的基础版本代码,结合Tensorflow官方API,完成提高项目。

本专题可以让学员接触到当前最前沿的可视分析问题,探讨数据之美。学员可接触到立体数据的呈现与分析,例如三维医疗数据的可视分析,抑或是信息的可视分析,如灾情可视预警系统,社交网络信息可视化等等诸多方面,发挥想象力,亲身感受数据的美。


各位学员将分析给定的灾情数据,通过寻找合适的可视化方法对数据的不同维度(如损坏程度分布、污染物分布、舆情监督等)进行可视化分析。最终,我们希望各位学员能够找出一种可视化方法对灾情数据进行综合的可视化分析,从而反映灾情对城市的整体影响程度。

文 / 赵   跃

编 / 杜鑫鑫

图 / 赵   跃