画风清奇,用开源机器人项目实现“云毕业典礼”

前几天,南京邮电大学的一场毕业典礼引起了吃瓜群众的热议,先来看看这个画风:

由于疫情原因,很多高校的学生只能在家里通过线上视频的方式完成毕业论文答辩。答辩通过后,毕业典礼就要来了,但疫情原因还不能返校怎么办?毕竟毕业典礼一生可能就这一次,仪式感还是要有的!于是南京邮电大学就用自研的机器人,为部分无法到场的毕业生整了这么一出画风清奇的“云毕业典礼”。

据南邮的老师介绍,毕业典礼上的这些机器人出自学校的机器人创新团队之手,是在以前参赛机器人的基础上改装的。这次改装主要是为机器人配置了与真人身高相仿的模型,现场由专门的同学对机器人进行远程控制,屏幕则是用 ZOOM 与参加毕业典礼的同学进行视频交互。这个由南邮学生组成的机器人团队曾在国内外各大机器人竞赛中获得不错的成绩。

其实现在的 AI 技术已经非常成熟且亲民,就算是编程能力不太强的同学也可以玩转很多 AI 工具,比如很多好玩的开源机器人项目。据悉,南邮这款机器人内部的控制系统也是在开源软件的基础上改进而来,虽然具体用的哪款开源软件并不知晓,但我想借此机会给大家分享一些有趣的开源机器人项目,感兴趣的朋友可以自己动手 DIY 一个 AI 机器人。

PyRobot 是 Facebook AI 团队与卡耐基梅隆大学研究团队合作研发的开源机器人框架,基于 Facebook 的机器学习框架 PyTorch ,能够运行由 PyTorch 训练的深度学习模型。

PyRobot 基于机器人操作系统 ROS 提供了一组无关硬件的 API,供开发人员控制各种型号的机器人。PyRobot 抽象了硬件底层控制器与应用程序之间交互的细节,因此对于 AI 爱好者来说,可以在不具备设备驱动程序、控制或规划等专业知识的情况下,使用各种机器人的通用功能,比如控制机器人关节的位置、速度或是力矩,甚至包括笛卡尔路径规画或是视觉 SLAM 等。

安装使用

使用 LoCoBot

同时安装 PyRobot 和 LoCoBot 依赖项

1. 安装 Ubuntu 16.04

2. 下载安装脚本

3. 运行脚本安装所有内容(ROS、realsense 驱动程序等)。

4. 如果你已经拥有一台 LoCoBot 。运行以下命令:(请在运行以下命令之前将 nuc 计算机连接到 realsense 相机)

5. 没有真的 LoCoBot 也没关系,可以在 Gazebo 这款 3D 模拟器上运行一个虚拟的 LoCoBot,测试各种机器人的算法。跳过第 4 步,运行以下命令:

注: 如果安装了与 PyRobot 兼容的 Python 3 ,把上面的 -p 2 改成 -p 3 。

使用 DIY 机器人

安装 PyRobot

兼容问题:由于 realsense 一直在更新,如果不小心从 ubuntu 中的软件更新程序更新了 realsense相关的软件包,可能会出现兼容性问题。因此,作者建议不要更新任何与 realsense 相关的库。当 ubuntu 提示软件更新时,请仔细检查更新列表。

新建 DIY 机器人配置文件

1. 创建一个新的配置文件

2. 继承 PyRobot 父类

3. 编写单元测试

写完代码后,需要为新机器人编写单元测试。单元测试的示例可以在 tests / 中找到。

4. 添加示例

可以在 examples / 中添加示例。创建一个名为 <ROBOT_NAME> 的新文件夹,然后添加示例文件。

如果觉得购买 LoCoBot 的渠道太麻烦,可以试试这个国产项目。PHOENIXEngine 是一个可以用来开发机器人、游戏的引擎。集成 HectorSlam 算法为机器人室内导航,使用 A* 算法进行全局路径规划,使用 DWA 算法进行局部避障。该项目为国产项目,作者提供了一整套低成本的机器人物理组件。目前,PHOENIXEngine 已经支持 Windows、ARM、Linux、LinuxARM、iOS 平台,以 Lua 为主要开发语言,底层构建用的 C/C++,支持跨平台编译。

安装使用

该项目有比较完整的视频教程:

娱乐之余,如果大家想进一步学习和了解机器人相关的各种 AI 算法原理,推荐看看这个机器人算法库。PythonRobotics 是用 Python 实现的机器人算法案例集合,该库包括了机器人设计中常用的定位算法、测绘算法、路径规划算法、SLAM、路径跟踪算法。作者的初衷是希望帮助 AI 爱好者更容易理解每个算法的基本思想,选择的算法示例都是一些应用非常广泛的实用算法。强烈推荐给想要进一步了解和学习 AI 机器人相关算法原理的朋友。

部分算法案例:

机器人定位算法:

扩展卡尔曼滤波器(EKF)定位

这是使用扩展卡尔曼滤波器(EKF)的传感器融合定位。蓝线是真实的轨迹,黑线是推算的轨迹,绿点是定位观测(例如 GPS),红线是 EKF 的估计轨迹,红色椭圆是 EKF 估计的协方差椭圆。

无损卡尔曼滤波定位

这是一个使用无损卡尔曼滤波器(UKF)的传感器融合定位,线条和点与 EKF 模拟的含义相同。

THE END
0.传动网传动网(www.chuandong.com)是运动控制、工业自动化、智能制造领域权威的行业门户网站,工业自动化与工业机器人的“互联网+”解决方案提供商,为工业自动化企业提供信息宣传及商务拓展的优秀全媒体平台。传动网拥有《伺服与运动控制》、《控制与传动》和《机器人与智能系统 jvzquC41yy}/eqzcpfuoi7hqo1
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2.《用大数据训练AI系统之一:哄娃神器》(Yanlz+VR云游戏+Unity+SteamVR++++[实际应用]:机器视觉,指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,自动规划,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程等; ++++[涉及学科]:哲学和认知科学,数学,神经生理学,心理学,计算机科学,信息论,控制论,不定性论;等等; ++++[研究范畴]:自然语言处理,知识表现,智能搜索jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8[TwpYph}^cpn€0c{ykenk0fnyckny0397;46?5:8
3.AI全栈学习路径自然语言处理解决的是“让机器可以理解自然语言”这一到目前为止都还只是人类独有的特权,被誉为人工智能皇冠上的明珠,被广泛应用。本阶段从NLP的字、词和句子全方位多角度的学习NLP,作为NLP的基础核心技术,对NLP为核心的项目,如聊天机器人,合理用药系统,写诗机器人和知识图谱等提供底层技术。通过学习NLP和深度学习jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8z233:85@661cxuklqg1fkucrqu1:673B7;8
4.IT之家谷歌大脑创始人吴恩达力推“AI 辅助编程”:CEO、营销岗都该学11 - 11 汉堡王中国控制权易主:CPE 源峰将持有约 83% 股权11 - 11 索尼:《羊蹄山之魂》发售首月售出 330 万套11 - 11 全国首家人形机器人 7S 店在武汉开业11 - 11 消息称欧加小屏旗舰、影像旗舰试模 7000mAhjvzq<84ddu4jvqtog0ipo8
5.ROS机器人程序设计(原书第2版).易科机器人开发组成员在此期间贡献了大量的教程和开发笔记,在此向他们的无私奉献表示感谢与敬意!近年来,随着机器人的迅猛发展,ROS得到了更为广泛的使用,国内也出现了一些优秀的项目,包括“星火计划”ROS公开课(blog.exbot.net/spark)、“HandsFree”ROS机器人开发平台(wiki.exbot.net)等。jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa<9226=628ftvkimg8igvcomu8>279858?
6.2022CCF中国开源大会会议通知(第四轮)报告人简介:洪春涛博士于2011年毕业于清华大学计算机系,主要从事并行计算和高性能计算研究;后加入微软亚洲研究院从事分布式系统和大规模机器学习研究;2016年联合创建了北京费马科技有限公司,研发了TuGraph图数据库;2020年加入蚂蚁集团,目前负责主持蚂蚁图数据库研发。 jvzquC41eu4ykmncp0kew7hp1ktgq8625952795:0jzn
7.中国电子学会科学技术普及工作总体介绍(2020版)近5年内,编写出版了《机器人基础技术教学》(发行超过10万册)、《智能硬件项目教程》(分为两套,发行超过3万册)、《Scratch编程入门与算法进阶》(发行超过3万册)、《三维创意设计》、《机器人简史》等优秀的教材和科普出版物。基于已有标准和教材体系的输出,学会以等级考试和竞赛为驱动,面向全国各省市开展师资培训工jvzq<84mr0ijg6nphq4ptp3ep1n.pm2750nuouDhtqsDquNf?362
8.我校在2023睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)CAIP编程技能赛中获佳绩近日,2023睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)CAIP编程技能赛全国总决赛和江苏省赛成绩揭晓,我校获得全国一等奖3项、二等奖7项和三等奖5项,省一等奖6项、二等奖10项和三等奖5项。据悉,睿抗机器人开发者大赛(RAICOM) CAIP编程技能赛由工信部和RoboCom国际公开赛组委会主办,旨jvzquC41pg}t0~xvu0kew7hp1ktgq86262535;620jzn
9.我校在2023睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)CAIP编程技能赛中取得在7月15日和8月18日分别举行的2023睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)CAIP编程技能赛江苏省赛和全国总决赛中,我校总共摘得国家级一等奖3项、二等奖7项和三等奖5项,以及江苏省级一等奖6项、二等奖10项和三等奖5项。 睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)CAIP编程技能赛由工信部和RoboCom国际公开赛组委会主办,属于我校认定jvzquC41gkk/w|yu0gjv0ls1kplp1:5;41:84A3jvo