机器人操作系统A物联网工程 课程教学大纲.docx

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《机器人操作系统A》课程教学大纲

一、课程简介

课程中文名

机器人操作系统B

课程英文名

RobotOperatingSystemA

双语授课

□是?否

课程代码课程学分

3

总学时数

40（含实践8）

课程类别

□通识教育课程

□公共基础课程

?专业教育课程

□综合实践课程

□教师教育课程

课程性质

□必修

?选修

□其他

课程形态

□线上

?线下

□线上线下混合式

□社会实践

□虚拟仿真实验教学

考核方式

□闭卷□开卷?课程论文□课程作品□汇报展示□报告

?课堂表现□阶段性测试□平时作业□其他（可多选）

开课学院

机器人工程学院

开课

系(教研室)

智能制造工程系

面向专业

智能制造工程

开课学期

第6学期

先修课程

C++语言程序设计，Python程序设计，机器人技术基础

后续课程

无

选用教材

1.胡春旭,ROS机器人开发实践,机械工业出版社,2018-06

参考书目

1.周兴社,机器人操作系统ROS原理与应用[M].,机械工业出版社,2017-06.

课程资源

1.，ROSwiki

2.，ROSanswers

课程简介

课程将深入浅出的讲解如何使用机器人操作系统ROS，包括ROS的基本原理、基本操作和基本工具，及通过动手实践掌握机器人建图、定位和导航等技能。

课程分为：机器人发展概况、机器人操作系统ROS的工程结构、ROS的通信架构、ROS常用工具、roscpp、rospy、tfurdf、SLAM、Navigation等内容。

二、课程目标

表2-1课程目标

序号

具体课程目标

课程目标1

掌握机器人操作系统的基本概念、发展和类型，主流操作系统类别、特征及功能，理解操作系统在机器人控制与感知的重要作用，了解主流操作系统类别及其应用领域、发展动向和前沿技术发展水平；同时结合本专业以及《中国制造2025》，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确的世界观、人生观、价值观，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，全面提高学生思想政治素质。结合知识点让学生了解课程相关技术世界必威体育精装版进展，培养学生的责任感和使命感。

课程目标2

了解机器人操作系统中的进程管理与调度概念，理解开源机器人操作系统ROS的整体架构、基本功能，理解并掌握ROS通信架构和常用工具。

课程目标3

了解机器人操作系统ROS的SLAM自主导航基础，掌握机器人坐标转换方法、传感器信息和里程数据发布、基础控制器与地图创建等方法。

表2-2课程目标与毕业要求对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

毕业要求2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析物联网复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能够运用数学、自然科学和物联网工程基本原理，识别物联网复杂工程问题的重要环节，分析各环节的关键因素。

课程目标1

毕业要求3.设计/开发解决方案：能够设计针对物联网复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件），并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.2能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，研究论证解决方案的可行性，并确定合理或最优化的方案，开发满足特定需求的物联网应用系统。

课程目标2

毕业要求5.使用现代工具：能够针对物联网复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对物联网复杂工程问题预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.2能够根据物联网复杂工程问题需求，利用网络查询、检索专业文献资料等方式获取技术资源。开发或选择恰当的软硬件平台、信息资源、现代工程工具和计算机专业模拟软件。

课程目标3

三、课程学习内容与方法

（一）理论学习内容及要求

表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系

序号

课程模块

学习内容

学习任务

课程目标

学习重点难点

教学方法

学时

1

绪论

1.机器人操作系统介绍

1.线上学习：参考链接

课程目标1

重点难点：

1.机器人操作系统的相关概念

2.机器人操作系统构成

3.本课程学习方法

讲授法

4

2.机器人操作系统架构

课程目标1

3.常见操作系统基本功能及特征

课程目标1

4.机器人操作系统发展现状及趋势

课程目标1

2

制图基本知识

1.操作系统进程的基本概念

1.线上学习：参考链接

课程目标2

重点：

1.进程的基本概念

2.进程同步与互斥

3.进程间通信

难点：

4.进程的互斥与同步

5.进程的通信机制理解

讲授法

4

2.操作系统进程的描述

课程目标2

3.操作系统进程同步与互斥

课程目标2

4.操作系统进程的通信机制

课程目标2

3

开源ROS简介