课程大纲:机器人技术 - 任务规划

第一周:课程介绍与基础知识

  • 主题: 机器人技术概览与任务规划基础
  • 学习目标:
    • 理解机器人技术的基本概念
    • 介绍任务规划的重要性
  • 阅读资源:
    • "Robotics: A Gentle Introduction" by John J. Craig
  • 教学方法:
    • 讲座: 介绍机器人类型和任务规划的概念
    • 小组讨论: 分析实际任务中的规划需求
  • 评估:
    • 课后小测验

第二周:环境感知与传感器

  • 主题: 传感器技术与环境建模
  • 学习目标:
    • 掌握传感器在机器人任务中的应用
    • 学习如何构建环境地图
  • 阅读资源:
    • "Robot Sensing and Perception" by Richard S. Sutton
  • 教学方法:
    • 讲座: 传感器类型及其工作原理
    • 实践活动: 使用模拟软件实践环境建模
  • 评估:
    • 传感器数据处理作业

第三周:路径规划算法

  • 主题: Dijkstra算法与A*搜索
  • 学习目标:
    • 理解基本路径规划算法
    • 应用A*算法进行路径优化
  • 阅读资源:
    • "Path Planning Algorithms" by Steven M LaValle
  • 教学方法:
    • 讲座: 算法原理讲解
    • 小组项目: 实现简单路径规划程序
  • 评估:
    • 算法实现报告

第四周:行为树与任务分解

  • 主题: 行为树与任务规划分解
  • 学习目标:
    • 了解行为树结构
    • 学习如何将任务分解为子任务
  • 阅读资源:
    • "Behavior Trees in Game Development" by Itay Keren
  • 教学方法:
    • 讲座: 行为树概念演示
    • 分组讨论: 设计并实现行为树实例
  • 评估:
    • 行为树设计报告

第五周:高级任务规划与案例研究

  • 主题: 动态规划与复杂任务解决方案
  • 学习目标:
    • 深入理解动态规划在任务规划中的应用
    • 分析和解决实际案例
  • 阅读资源:
    • "Dynamic Programming and Optimal Control" by Bertsekas
  • 教学方法:
    • 讲座: 动态规划实例分析
    • 小组研讨: 分析真实世界机器人任务案例
  • 评估:
    • 案例分析报告及小组讨论展示

结束语与反思

  • 主题: 课程回顾与未来展望
  • 学习目标:
    • 总结所学知识
    • 制定个人发展计划
  • 教学方法:
    • 自我评估与反馈
    • 课程回顾与问答
  • 评估:
    • 期末项目或反思报告

通过这个课程,学生将逐步掌握机器人任务规划的核心概念和技术,通过实践项目和讨论,加深理解并提升应用能力。