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ROS机器人程序设计(原书第2版)补充资料 教学大纲

《ROS机器人程序设计》课程是自动化专业的一门主要专业选修课程,是自动化专业机器人方向一门重要的理论实践相结合的课程,为后续机器人方向课程的学习打好坚实的基础。课程内容包括:机器人系统主要构成;常见移动机器人设计方案;机器人操作系统(ROS);机器人系统编程语言;机器人系统控制算法C++与Python实现;传感器和执行器使用;机器人视觉理解和点云;机器人三维建模与仿真技术;机器人系统导航控制;机械臂运动控制等方面。通过该课程的学习可以让学生掌握并完成小型机器人系统的开发和编程工作,理解ROS的软件框架,同时在仿真环境中自动构建机器人相应的功能程序,编写机器人程序。

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基于目标导向行为和空间拓扑记忆的视觉导航方法

动物,包括人类在内,在空间认知和行动规划方面具有非凡的能力,与其对应的导航行为也在心理学和神经科学中得到广泛研究.1948年, Tolman提出“认知地图(cognitivemap)”概念用于说明物理环境的内在表达,自此,认知地图的存在和形式一直饱受争议.近年来,通过将电极放置在啮齿类动物脑中及研究其电生理记录,位置细胞(placecells),网格细胞(gridcells)和头朝向细胞(Head-Directioncells,HDcells)等多种有关环境编码的细胞得以被人们熟知.在空间认知过程中,每种细胞有其特定功能,它们相互合作完成对状态空间的表达,各类细胞连接如图1所示。此外,还有证据表明海马体内嗅皮层脑区不仅参与空间记忆, 在规划路径中也具有重要作用。

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