机器人技术：机器人学基础 - 机器人定义课程大纲

第1周：课程介绍与预备知识

• 主题: 课程介绍与机器人历史
• 学习目标:
  • 理解机器人概念的发展历程
  • 掌握机器人学的基本术语
• 阅读资源:
  • "Introduction to Robotics" by Paul Schering
• 教学活动:
  • 讲座：机器人简史
  • 小组讨论：早期机器人的例子
  • 自我评估测试

第2周：基础理论

• 主题: 机器人分类与特征
• 学习目标:
  • 识别不同类型的机器人（工业、服务、娱乐等）
  • 明确机器人的基本组成部分
• 阅读资源:
  • "Robotics: Modelling, Planning and Control" by Bruno Siciliano
• 教学活动:
  • 讲座：机器人基本构成
  • 分组讨论：设计一个理想机器人的特征
  • 课堂小测验

第3周：感知与控制

• 主题: 传感器与控制系统
• 学习目标:
  • 了解传感器在机器人中的作用
  • 简述闭环与开环控制系统
• 阅读资源:
  • "Robot Sensing and Perception" by Roland Siegwart
• 教学活动:
  • 讲座：传感器类型及应用
  • 实践：模拟简单控制系统
  • 小组项目：设计一个简单的机器人动作方案

第4周：运动学与动力学

• 主题: 机械结构与运动学
• 学习目标:
  • 理解运动学方程
  • 讨论关节空间与笛卡尔空间
• 阅读资源:
  • "Artificial Intelligence: A Modern Approach" (Chapter 25)
• 教学活动:
  • 讲座：运动学基础
  • 分组讨论：运动学在机器人中的重要性
  • 作业：绘制简单机械臂的运动轨迹

第5周：高级概念与案例研究

• 主题: 控制算法与现代机器人应用
• 学习目标:
  • 学习PID控制器
  • 分析实际机器人案例
• 阅读资源:
  • "Programming Robots with ROS" by Morgan Quigley
• 教学活动:
  • 讲座：控制算法介绍
  • 案例分析讨论：现代机器人实例
  • 小组报告：选择并解释一个机器人项目

期末总结与项目

• 主题: 课程回顾与个人项目设计
• 学习目标:
  • 总结所学知识
  • 设计并初步实现一个小型机器人项目
• 教学活动:
  • 自我评估与反馈
  • 项目展示与讨论
  • 期末论文或项目报告

通过整个课程的学习，学生将对机器人定义有深入理解，并掌握基础的机器人学原理。评估将通过课堂参与、作业、小测验和最终项目进行。