北京航空航天大学高中夏令营---机器人应用

明德立人 理工 2017-07-18 16:21:51
北京航空航天大学高中夏令营---机器人应用
课题简介
简单介绍编程语言和算法,并以可视化编程软件(Alice或scratch)为工具,让学生能可以快速熟悉编程。并结合当 “大数据时代”,揭开大数据的神秘面纱。
“机器人应用”夏令营通过让学生利用开源式的ARDUINO编写机器人程序、制作机器人,深入了解人工智能相关领域科技。
本课题包括基础知识学习、机器人程序编写、机器人组装、机器人比赛、专利撰写等科一整套科学实践过程。

招收对象
面向人群:高中生
专业兴趣:CS、WE方向
学员人数:10人(2个小组)

课题实践
基础知识学习 算法基本知识
大数据简介
可视化编程
技术实践 机器人结构设计
编写机器人算法编程
机器人各部件调试
成果与专利 获得性能完善的机器人
撰写专利或文章

学生收获

通过人工智能夏令营,您将收获:
学习证书——为您长达约2周的人工智能课题学习提供证明
推荐信——由北京航空航天大学专家给学员开具的推荐信
科技成果及专利——属于自己的小程序、机器人等,并申请专利

时间安排
 

远程学习 4周
实地面授 10天
远程再学习 2周
活动总时间超过50天


日程安排
 

DAY1 DAY2 DAY3 DAY4 DAY5
开营 可视化编程 算法 大数据时代 机器人简介
DAY6 DAY7 DAY8 DAY9 DAY10
整体模块设计 软件算法设计 效果检验 专利撰写 专利申请


 

日程安排详细
日程 安排
DAY1 1、开营仪式
2、参观航空博物馆
3、人工智能的发展史及应用
>>讨论你所了解的人工智能
>>讨论生活和未来中人工智能的应用
4、制作简易的逻辑电路
>>学习数字电路的原理
>>了解元器件的功能
>>搭建时钟显示数字电路
DAY2 1、编程语言
介绍C++、JAVA、VB、Python等编程语言优缺点
2、可视化编程
介绍Alice软件或scratch软件的使用方法
3、上机熟悉可视化编程软件
熟悉表单、组件、属性、事件、方法等内容
4、用可视化编程解决常见数学问题
>>Fibonacci数列
>>8王后问题
>>古印度梵灯问题
 
DYA3 1、算法简介
算法的基本概念、特点、评价方法
2、人工智能算法及应用
>>简单的算法:递归、迭代、动态规划、分治、贪心算法、回溯算法等
>>具体的算法:神经网络、遗传算法、蚁群算法、退火算法、A算法等
3、图灵测试
>>介绍图灵测试的概念
>>设计问题进行图灵测试
DAY4 1、大数据简介
>>大数据简介
>>HDFS、MapReduce、Hadoop生态圈
>>流式数据处理系统、交互式数据处理系统
2、搜索引擎介绍
>>搜索引擎的原理和技术
>>常用的搜索语法
>>学习图片搜索
3、尝试设计一个搜索引擎
>>前期文档收集
>>制作搜索引擎
DAY5 循迹机器人介绍
>>循迹机器人的构造及原理
>>总线速度、场频、行同步、行周期、奇/偶场同步信号、有效信息时间等基本概念
>>常见处理器:如HCS12 MCU、MC9S12DG 128、KINETIS 60等核心处理器
>>图像收集部件:CCDCMOS图像传感器、反射式红外传感器、数字光电传感器、OV7620摄像头等,及各自优缺点
DAY6 1、整体设计
主要模块:电源模块、单片机控制系统模块、运行调试模块、路径识别模块、直流电机驱动模块、舵机转向模块、速度测量模块等。
2、重要模块
>>路径识别模块:综合图像分辨率和内部硬件模块,选择图像收集部件,获取道路信息。
>>直流电机驱动模块:除考虑功率输出外同时考虑短路保护、故障信号识别功能外
>>舵机转向模块:保证小车转弯时的快速响应同时防止速度过快
DAY7 1、软件算法设计
各模块初始化、图像采集、图像识别与分析、PID参数调制、舵机控制、电机控制等
2、图像采集算法
图像输入、固定阈值法进行二值化、数值处理分析、计算Dir、根据赛道偏移量控制舵机
3、对各组件编程调试
组装调试完毕的各部件成为完整的机器人
DAY8 1、测试效果
>>在测试场地进行循迹测试
>>对机器人的性能进行评估并不断优化
2、参观北航机器人实验室
>>人机交互与智能控制机器人
>>医疗与服务机器人
>>可抛掷侦察机器人
>>工业机器人等
DAY9 专利撰写
>>亮点挖掘
>>参考文献的引用 endnote
>>Introduction撰写
>>材料和方法撰写
DAY10 专利撰写
>>表格数据录入
>>图形数据注释
>>结果部分撰写
>>讨论部分撰写



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