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| 本文作者： 金紅 | 2016-09-08 23:32 |
雷鋒網(wǎng)按：本文作者YY碩，來自大疆工程師。原文標(biāo)題《機(jī)器人工程師學(xué)習(xí)計(jì)劃》，全文篇幅較長(zhǎng)，為了方便閱讀，故分為三篇，此為中篇。
大三開始的時(shí)候，你可以在學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)里擔(dān)任重要角色了，或者能夠帶領(lǐng)一個(gè)小團(tuán)隊(duì)參加小型的機(jī)器人比賽。你在系里甚至院里都小有名氣了，可能有的人叫你大神，有的人覺得你技術(shù)還不錯(cuò)。但是一定要記得你現(xiàn)在的水平放到別的地方應(yīng)該不算什么。每年我都往大疆的RoboMasters夏令營(yíng)招進(jìn)100個(gè)和你現(xiàn)在的水平相當(dāng)?shù)耐瑢W(xué)。
編者注：RoboMasters夏令營(yíng)是大疆為理工科學(xué)生和機(jī)器人愛好者量身打造的暑期科研活動(dòng)，從2013年開始舉辦。通過自主報(bào)名的形式召集百余名各大高校的學(xué)生，在大疆總部進(jìn)行一個(gè)月的項(xiàng)目訓(xùn)練，由香港科技大學(xué)的教授以及行業(yè)行業(yè)精英進(jìn)行指導(dǎo)并分組，最后各組之間將自己的研究成果進(jìn)行驗(yàn)證。
大三一定要培養(yǎng)出自己一個(gè)人獨(dú)立造出一個(gè)完整機(jī)器人的能力，比如一個(gè)Robocon水平的機(jī)器人，或者一個(gè)RoboMasters的戰(zhàn)車，或者一個(gè)四旋翼飛行器。
Robocon水平的機(jī)器人，涉及大量的機(jī)械設(shè)計(jì)，單片機(jī)開發(fā)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，碼盤和超聲波等傳感器的讀取，底盤運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算，PID調(diào)試，任務(wù)調(diào)度邏輯的調(diào)試，舵機(jī)控制。RoboMasters的戰(zhàn)車的機(jī)械部分簡(jiǎn)單一些，但是還需要進(jìn)行云臺(tái)的控制、發(fā)彈系統(tǒng)的控制、功率控制等方面的知識(shí)，另外你也可以不搞這些部分，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)視覺識(shí)別和自動(dòng)打擊，那么就要開始研究OpenCV了。
四旋翼飛行器的機(jī)械部分最簡(jiǎn)單，但是算法比較復(fù)雜。對(duì)于大三學(xué)生來說，從零開始一步到位寫一個(gè)穩(wěn)定的飛控比較困難，因?yàn)轱w控里面有很多細(xì)小的知識(shí)點(diǎn)要注意。目前我沒有發(fā)現(xiàn)什么比較好的書籍推薦，已有的一些關(guān)于四旋翼系統(tǒng)的書要么太淺（上來就教你焊電路），要么太深（上來就教你state estimation），聽說 @Liu Top的exbot小組在寫一個(gè)教材，我是非常期待的。學(xué)習(xí)四旋翼飛行器有下面幾個(gè)步驟：
第一步：自己調(diào)一個(gè)小四軸飛起來
現(xiàn)在開源社區(qū)的人言必pixhawk，其實(shí)我覺得從學(xué)習(xí)的角度來說，pixhawk太貴，而且不適合學(xué)習(xí)，我比較推薦的是第七實(shí)驗(yàn)室這家淘寶店賣的STM32F405飛控，買回來以后自己再隨便買個(gè)機(jī)架（比如大疆F450）、接收機(jī)和遙控，就能按照飛控板附帶的學(xué)習(xí)資料、調(diào)試軟件飛起來。
第二步：看硬件圖、讀代碼
chiplab7的飛控板附帶一大堆學(xué)習(xí)資料，對(duì)加速度計(jì)、陀螺和磁感計(jì)都有很仔細(xì)的解釋，硬件鏈路圖也很詳細(xì)。chiplab7淘寶掌柜的又很認(rèn)真負(fù)責(zé)，我學(xué)用的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)代碼有bug和看不懂的地方，都可以直接找掌柜問。
看完代碼以后，對(duì)一個(gè)飛控系統(tǒng)的基本模塊：姿態(tài)解算、控制解算、混控輸出、遙控器處理、嵌入式處理就很明白了。然而這里面有很多技術(shù)是需要另外學(xué)習(xí)的。除了基本的嵌入式編程以外，還有要把大二大三學(xué)的信號(hào)處理方面的知識(shí)再撿起來看看。因?yàn)轱w行器在空中有振動(dòng)，會(huì)讓加速度計(jì)產(chǎn)生噪聲，為了把這些噪聲去除掉，需要對(duì)加速度計(jì)給出的信號(hào)做低通濾波處理，如何選擇濾波器的參數(shù)呢？如果濾波濾得太狠，延遲就會(huì)比較大，對(duì)控制的表現(xiàn)會(huì)有影響；如果濾波濾得不夠，可能會(huì)有一些低頻的噪聲偶爾會(huì)出現(xiàn)，導(dǎo)致加速度計(jì)的觀測(cè)不能用。另外最重要的是要理解姿態(tài)解算和控制解算這兩塊知識(shí)。chiplab7的飛控板的代碼采用的是最簡(jiǎn)單的互補(bǔ)濾波算法做為姿態(tài)解算模塊，然后控制解算是對(duì)歐拉角的三個(gè)角度做閉環(huán)PID控制，基本都是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)了。
第三步：小修小改加深理解
chiplab7的飛控是靠氣壓計(jì)定高的，飛行效果非常奔放。這時(shí)候可以淘寶買個(gè)20塊錢的超聲波模塊，然后自己寫個(gè)高度環(huán)去穩(wěn)定飛控的定高表現(xiàn)。
我覺得這個(gè)過程至關(guān)重要，因?yàn)楦叨瓤刂葡鄬?duì)來說是個(gè)比較直觀理解PID控制的方式，而且chiplab7的飛控加高度控制非常好加。工作量不大，因?yàn)楦纳菩Ч茱@著，所以可以讓人很有成就感，加深繼續(xù)學(xué)習(xí)的樂趣。
第四步：理解核心的數(shù)學(xué)和控制知識(shí)
這一部分大三是肯定來不及學(xué)的，但是我還是在這里列出來，因?yàn)檫@些知識(shí)你之后都需要慢慢學(xué)，我也會(huì)在之后不斷重復(fù)提到這些知識(shí)點(diǎn)。
姿態(tài)解算和控制解算涉及的知識(shí)有：
1. 剛體姿態(tài)的表示、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程。主要是對(duì)牛頓-歐拉方程的認(rèn)識(shí)和理解、剛體姿態(tài)的歐拉角表示法、姿態(tài)與角速度的關(guān)系等等。
這部分說復(fù)雜不復(fù)雜，說簡(jiǎn)單也不簡(jiǎn)單，我同樣是沒有找到一本完整的書全都介紹過的，是學(xué)了好幾個(gè)不同的書和論文以后搞明白的?，F(xiàn)在看起來是從維基百科入手比較靠譜。
2. 自動(dòng)控制原理。講PID的書和文章就多了去了，沒有太多復(fù)雜的書。
3. 線性估計(jì)基本原理。其實(shí)就是互補(bǔ)濾波：Reading a IMU Without Kalman: The Complementary Filter 。拿這個(gè)關(guān)鍵詞百度各種搜就會(huì)了。
第五步：重頭開始造輪子
知乎著名網(wǎng)友vczh曾經(jīng)說過，學(xué)習(xí)要抱著勇于造輪子的心態(tài)才能進(jìn)步。所以在熟悉了別人飛控基礎(chǔ)上，可以自己重頭造一個(gè)飛控的輪子。可以自己從芯片開始重新畫一個(gè)飛控板，讀讀STM32的芯片手冊(cè)、讀讀各種傳感器的芯片手冊(cè)，自己手畫一個(gè)飛控的原理圖、做PCB layout、制板自己焊元件，全套花不了1000塊錢，能夠加深很多對(duì)硬件的理解。這一部分如果大三沒空，也可以不搞了。
制造整個(gè)機(jī)器人的過程中要特別重視文檔的積累。在你大三末期，你可能隨著學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)備戰(zhàn)比賽，你可能主力負(fù)責(zé)一臺(tái)機(jī)器人。你應(yīng)該自己列一個(gè)excel表格，把機(jī)器人用了幾顆螺絲，幾根導(dǎo)線，每個(gè)零件的規(guī)格是什么，都列出來。這個(gè)表格一方面可以用來幫助團(tuán)隊(duì)管理機(jī)器人的物料，一方面也是你自己的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累，將來你做的其他機(jī)器人可能多多少少都是Robocon、RoboMasters機(jī)器人的變形。
另一個(gè)積累是建一個(gè)自己的buglist，buglist包括什么呢，可以像冷大這樣，在“做控制、機(jī)器人等算法工程師是怎樣一種體驗(yàn)？”的回答中，就簡(jiǎn)單把一些自己的發(fā)生過的問題和最后的解決辦法羅列下來。比如說“杜邦線接插位不穩(wěn)固容易脫開，接好后應(yīng)該用電工膠布再裹一圈”，“外發(fā)給淘寶加工的機(jī)械圖紙，要特別注意和加工商溝通有沒有漏掉一些細(xì)節(jié)，如沉頭螺絲孔，關(guān)鍵的倒角”等等。你也可以把其他機(jī)器人的問題也做這樣的記錄。buglist可以就是一個(gè)簡(jiǎn)單的文本文件，如果你一直往里面積累自己工作中的記錄，等你將來工作了，這個(gè)文件可能會(huì)值很多錢。
大三的時(shí)候?qū)W校應(yīng)該會(huì)開設(shè)軟件工程的課程。不管你是不是這個(gè)專業(yè)，上不上這門課，都應(yīng)該主動(dòng)去聽一聽，甚至跟著課程的設(shè)計(jì)作業(yè)一起做一做。軟件工程我覺得是機(jī)器人工程師必須具備的意識(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器人系統(tǒng)里涉及大量的硬件系統(tǒng)和軟件功能，軟件的部分往往還會(huì)涉及不同的語言、不同的編譯環(huán)境、不同的開發(fā)工具鏈。幾個(gè)人合作的話，大家的專業(yè)背景、編程習(xí)慣都不相同，這就導(dǎo)致不同的代碼和模塊之間的協(xié)議溝通非常復(fù)雜，必須盡早用UML和其他軟件工程的工具幫助團(tuán)隊(duì)理解和互相溝通。
大三的時(shí)候?qū)W校應(yīng)該還會(huì)開設(shè)操作系統(tǒng)原理和嵌入式系統(tǒng)原理的課程，而大二的時(shí)候講過計(jì)算機(jī)組成原理（所謂的微機(jī)原理）。從大三開始同學(xué)需要開始體會(huì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的區(qū)別、原理以及使用時(shí)需要注意的地方。這是一個(gè)比較雜的知識(shí)點(diǎn)，我目前沒有找到很好的教材去介紹。在STM32上，有freeRTOS，uCOS，Vxworks這么幾種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；Linux是一種非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但是可以通過打補(bǔ)丁變成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這些操作系統(tǒng)的細(xì)節(jié)在機(jī)器人開發(fā)中都會(huì)多多少少被涉及到，同學(xué)們可以隨時(shí)上Google和CSDN去查大神們的介紹。
另外特別重要的一點(diǎn)是機(jī)器人系統(tǒng)里的嵌入式平臺(tái)都有燒壞的可能性，有可能在某個(gè)嵌入式Linux平臺(tái)上面辛辛苦苦寫了一個(gè)多月代碼，這個(gè)平臺(tái)突然燒壞了，代碼也就丟了。因此你的機(jī)器人如果有嵌入式Linux系統(tǒng)在里面，一定要盡早頂起來路由器，代碼定時(shí)提交SVN或者git。
大三的暑假你可能會(huì)作為學(xué)校機(jī)器人隊(duì)的主力去參賽了。備戰(zhàn)比賽和參賽是一件磨練心性的事情。我在學(xué)生時(shí)代體會(huì)過和勝利擦肩而過的痛苦，體會(huì)過沒機(jī)會(huì)再來一年的遺憾；也在負(fù)責(zé)大疆RoboMasters比賽的過程中被那些痛苦和遺憾的學(xué)生當(dāng)做發(fā)泄的對(duì)象，非常有感觸。我覺得參加機(jī)器人比賽，很努力，然后失敗了，是一件讓人快速成長(zhǎng)的事情。同學(xué)如果有機(jī)會(huì)，一定應(yīng)該參加至少一屆機(jī)器人比賽。
大三的暑假你也可以選擇來參加大疆的RoboMasters夏令營(yíng)，關(guān)于夏令營(yíng)大家可以看這個(gè)知乎問答了解更多：參加Robomasters 2016夏令營(yíng)是怎樣一種體驗(yàn)? 。每年我們都在全國(guó)范圍內(nèi)尋找有一定技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生，讓他們一起分組做一個(gè)自動(dòng)機(jī)器人的挑戰(zhàn)。這個(gè)夏令營(yíng)，作為組織負(fù)責(zé)人，不謙虛地說，我覺得應(yīng)該是全世界范圍內(nèi)最好的技術(shù)類夏令營(yíng)。
編者注：今年的RoboMasters夏令營(yíng)比拼對(duì)于機(jī)器視覺技術(shù)的理解，挑戰(zhàn)機(jī)器人自動(dòng)飛行、自動(dòng)取物、自動(dòng)投擲技術(shù)。圖為挑戰(zhàn)機(jī)器人抓取娃娃并準(zhǔn)備投入相應(yīng)顏色框中，此過程機(jī)器人為全自動(dòng)運(yùn)行，機(jī)器人需要通過視覺識(shí)別娃娃的顏色與框的顏色。
大三的暑假有一件很重要的事情就是思考自己大四應(yīng)該干什么。一般來說，你現(xiàn)在的能力保本校研究生肯定沒有問題，當(dāng)然你也可以選擇考其他學(xué)校的研究生或者出國(guó)留學(xué)。雖然說你現(xiàn)在能力已經(jīng)很全面了，但是你還需要2-3年的時(shí)間全面提升自己更多的能力，才能邁向卓越之路。不管是出國(guó)還是保研，最重要的目的是給自己爭(zhēng)取到未來2-3年能夠在一個(gè)優(yōu)秀的環(huán)境中安心提升自己，有比較好的學(xué)習(xí)資源，能夠參與到一些不錯(cuò)的項(xiàng)目中去。可能其他有些行當(dāng)，出國(guó)留學(xué)始終是比在國(guó)內(nèi)待著更好的選擇，但是機(jī)器人行業(yè)并不是這樣。我們國(guó)家這兩年在機(jī)器人方面提高也很快，而且我們國(guó)家現(xiàn)在比較有錢。就像我開始說的那樣，機(jī)器人是富人的活動(dòng)，現(xiàn)在你在國(guó)內(nèi)也能找到一些很有錢的實(shí)驗(yàn)室可以造比較牛逼的機(jī)器人。另外國(guó)外很多比較強(qiáng)的機(jī)器人公司也都在做比較敏感的軍方項(xiàng)目，去找實(shí)習(xí)可能比較受限制。
出國(guó)去學(xué)機(jī)器人學(xué)方面的知識(shí)你有很多不錯(cuò)的選擇，比如世界第一的機(jī)器人研究院卡耐基梅隆大學(xué)，或者麻省理工學(xué)院的CSAIL實(shí)驗(yàn)室。北美傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)四大名校（麻省理工學(xué)院，卡耐基梅隆大學(xué)，斯坦福大學(xué)，加州大學(xué)伯克利分校）里，除了斯坦福大學(xué)熱火朝天在搞人工智能以外，其他幾個(gè)學(xué)校的機(jī)器人研究都很不錯(cuò)。除了四大名校，你還有很多其他的選擇，就像我開始說的那樣，機(jī)器人是富人的活動(dòng)，如果想接觸到最好的機(jī)器人資源，你要選擇有錢的實(shí)驗(yàn)室，而不是有名的實(shí)驗(yàn)室。
另外你還需要在大三的尾巴上選定自己將來的細(xì)分研究方向，而且開始往這個(gè)方向深挖，也就是我在文章開始提到的感知、認(rèn)知、行為幾個(gè)方向。當(dāng)然同時(shí)你也不能放松其他方面的知識(shí)，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。我在大三的暑假專門找數(shù)學(xué)系的同學(xué)給我開了個(gè)數(shù)學(xué)小講座，學(xué)習(xí)了一點(diǎn)抽象代數(shù)的知識(shí)，對(duì)我后來學(xué)習(xí)密碼學(xué)幫助很大。同時(shí)我也讀了一些拓?fù)浞矫娴慕滩模ㄓ幸槐竞苌衿娴臅凶?a target="_blank" rel=nofollow>Topopogy Without Tears ），這樣才理解了為什么數(shù)學(xué)分析要用奇怪的符號(hào)去解釋一些看起來很淺顯的道理。
大三階段的機(jī)器人工程師該學(xué)什么基礎(chǔ)數(shù)學(xué)是眾說紛紜的，在我看來，你要基本掌握“群是什么”，能夠用代數(shù)的眼光去證明"det(AB) = det(A)det(B)"，還要能理解“用一張紙就可以變出克萊因瓶”（當(dāng)然是在四維空間里）。另外，你這個(gè)時(shí)候也要能夠意識(shí)到自己需要再學(xué)一遍線性代數(shù)。
大四開始了，你可以開始深挖自己的研究方向，同時(shí)也要開始學(xué)一些高級(jí)一點(diǎn)的通用技術(shù)和理論，這時(shí)候你和一般的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)學(xué)生就不太一樣了，你雖然也在狂編程，但也在狂學(xué)習(xí)物理和數(shù)學(xué)。通用技術(shù)包括ROS，simulink，gazebo和Vrep等工具。通用理論包括，再學(xué)一遍線性代數(shù)，學(xué)學(xué)凸優(yōu)化、數(shù)值計(jì)算、旋轉(zhuǎn)表示法等方面的知識(shí)。這些知識(shí)你在大四僅僅只能開一個(gè)頭，因?yàn)槟愕拇笏囊獙?shí)習(xí)、畢業(yè)、考研、畢設(shè)，你會(huì)非常地忙。有些人會(huì)在大四進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和老師發(fā)論文，我個(gè)人覺得發(fā)論文這件事沒必要操之過急。你的整個(gè)大學(xué)期間應(yīng)該用在廣泛涉獵各種各樣的知識(shí)上面，而不是深入某一個(gè)細(xì)小的研究問題。
大四可以開始讀一些著名入門書籍，我把這些書不分先后地列出來，你沒有必要全部去讀，而且每本書先讀前幾章就夠了，能讀多少盡量讀多少。
1. 概率機(jī)器人學(xué)；
2. 凸優(yōu)化；
3. 線性系統(tǒng)理論；
4. Multiple View Geometry in Computer Vision；
5. 線性估計(jì)；
6. 《機(jī)器學(xué)習(xí)》，周志華老師的書。
7. An Invitation to 3-D Vision；
9. Rigid Body Dynamics。說實(shí)話剛體動(dòng)力學(xué)理論我沒有找到特別好的書，但是剛體動(dòng)力學(xué)理論很重要。
10. Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers；
就像我開始說的那樣，這些書，大部分特別貴，還好有一些業(yè)界良心的作者放出了他們書的電子版。當(dāng)然你也可以去一些名字都不能說的網(wǎng)站去找影印版。
在讀上面這些書的時(shí)候，matlab，python都要放在手邊，然后把書里面的知識(shí)盡量實(shí)踐出來。很多教科書里都會(huì)在章節(jié)后面的習(xí)題里放一些寫明是用matlab做的習(xí)題，要盡量多做一些這樣的題。
你可能早就聽說了ROS的大名，但是最好不要在大四之前去碰它。因?yàn)镽OS用了很多操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的底層技術(shù)。我在知乎回答“高手可以談?wù)凴OS機(jī)器人操作平臺(tái)開發(fā)的一些經(jīng)驗(yàn)嗎？”里有簡(jiǎn)單的介紹。ROS的設(shè)計(jì)目標(biāo)是把機(jī)器人的控制和傳感器處理的軟件和它的硬件隔離開，用上ROS以后，你可以方便地用到很多能直接跑的軟件代碼。但是ROS從入門到精通需要至少一年以上的時(shí)間，你必須不斷地用，不斷地嘗試新的代碼和硬件，才能對(duì)它熟悉起來。
ROS的可視化工具Rviz里面對(duì)于機(jī)器人旋轉(zhuǎn)的表示用的是四元數(shù)，而在你之前研究四旋翼飛行器時(shí)，里面的代碼表示旋轉(zhuǎn)用的是歐拉角，做姿態(tài)解算用的可能是四元數(shù)。這個(gè)時(shí)候要開始有意識(shí)地去學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)表示法之間的區(qū)別和聯(lián)系。
要重視大四期間的實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。很多大四的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)都會(huì)非常頹地做一下，我覺得是不好的。要把做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程看做一個(gè)正式的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目除了做好技術(shù)方面的工作，也要做好展示方面的工作。中國(guó)工程師的一大特點(diǎn)是，不會(huì)表達(dá)自己，可能做的東西水平很高，但是做出PPT就會(huì)犯字體花哨不正式、一頁上面字太多，圖文沒有聯(lián)系等表達(dá)上的問題。通過PPT介紹、展示自己的成果在工程師的職業(yè)生涯的任何一個(gè)階段都非常重要，它甚至也一定程度上限制了機(jī)器人工程師能夠達(dá)到的高度。只有能夠把自己的成果清晰地表達(dá)給自己的團(tuán)隊(duì)，才能獲得其他人的反饋、通過溝通提高團(tuán)隊(duì)的整體凝聚力和知識(shí)水平，這樣自己在團(tuán)隊(duì)能夠獲得更多的認(rèn)可，有助于團(tuán)隊(duì)整體工作效率的提高。我每年去參加幾次學(xué)術(shù)會(huì)議，都在會(huì)議上感覺到一些中國(guó)的科研人員走到國(guó)際上以后，演講能力很差就會(huì)導(dǎo)致他們的科研成果不受重視。當(dāng)然其他國(guó)家的科研人員也是這樣。
為了寫出美觀的技術(shù)報(bào)告和畢業(yè)論文，你可以開始學(xué)習(xí)Latex。Latex作為國(guó)際國(guó)內(nèi)第一寫作神器，學(xué)習(xí)資料在網(wǎng)上有很多。Latex的學(xué)習(xí)和使用同樣也是需要不斷地熟能生巧，多寫多練就熟悉了。寫畢業(yè)論文有個(gè)問題是怎么做出精美的矢量圖，我推薦Draw Freely | Inkscape，一個(gè)比Illustrator更輕量化、但是有些功能反而更強(qiáng)大的免費(fèi)軟件。
對(duì)于那些想申請(qǐng)出國(guó)留學(xué)的同學(xué)，你要做一個(gè)自己個(gè)人的成果展示，用網(wǎng)頁的形式呈現(xiàn)比較好。把自己Github鏈接（如果你按我說的，大學(xué)第一天就申請(qǐng)Github賬號(hào)，現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)三年的老油條了）、做過的機(jī)器人視頻、寫過的技術(shù)報(bào)告和文章（最好是英文的）放在上面。
關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，我推薦這么幾個(gè)：
1. 手寫雙目視覺里程計(jì)。涉及到圖像處理、特征匹配、位置解算、空間變換等等。
2. 手寫四旋翼飛行器基于GPS的軌跡規(guī)劃。涉及到深挖四旋翼飛行器的運(yùn)動(dòng)原理、IMU原理、軌跡生成和優(yōu)化等。
3. 造一個(gè)被推了也不會(huì)倒的雙足舵機(jī)機(jī)器人。涉及到舵機(jī)控制、倒立擺建模、動(dòng)力學(xué)分析、PID控制、IMU原理等。
4. 深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練一個(gè)小車追人跑。涉及到深度學(xué)習(xí)工具包使用、數(shù)據(jù)集采集、數(shù)據(jù)集分析、小車控制等。
5. 機(jī)械臂給人端茶倒水。這個(gè)相對(duì)來說土豪一點(diǎn)，因?yàn)槟苤苯幽脕碛玫臋C(jī)械臂都很貴，這個(gè)要看實(shí)驗(yàn)室有沒有條件了。涉及到多自由度機(jī)械臂原理的學(xué)習(xí)、工具包的使用、軌跡規(guī)劃等等。
這幾個(gè)項(xiàng)目要做好，都要持續(xù)投入三個(gè)月以上的時(shí)間以及一定的資金，每一個(gè)都是理論多于實(shí)踐。當(dāng)然同學(xué)們自己也可以自己選擇自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，但是最好還是選做出來能跑能飛的東西，同時(shí)避免選擇需要花大量時(shí)間去擰螺絲、焊板子的題目，盡量買現(xiàn)成的電機(jī)、開發(fā)板、3D打印結(jié)構(gòu)，大四要多給自己留時(shí)間去看書和寫代碼。
大四到研究生之前的暑假，最好去一些比較不錯(cuò)的機(jī)器人公司實(shí)習(xí)一下，比如說大疆。當(dāng)然你也可以繼續(xù)做機(jī)器人比賽，比如RoboMasters和大疆的飛行器比賽。
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