2017年3月,我加入了MathWorks学生竞赛团队重点支持大学机器人比赛。金宝app我花大部分时间与竞争“机器人足球世界杯”,这是伟大的,因为“机器人足球世界杯”包含各种各样的联盟和技能水平,使我几乎所有的领域。

今天我将谈谈我的经验在这个角色,它就像回到机器人和学术界超过5年之后离开。

生活在机器人世界杯赛

让我从一个个人历史对我的机器人的经验教训。

我是一个机械工程师背景的控制,动态,和系统。然而,当我在大学时,我有连接到机器人主要由以下人员。

• 名誉教授弗朗西斯月球,教我的“机器人学导论”类。我记得两个截然不同的事情:首先,他让我们身体去图书馆文献综述机器人出版物(谷歌是不允许的);第二,我们中他第一次逆运动学解3-degree-of-freedom操纵者…他通常被称为“高中数学”,我们通过这个使我们惊愕战斗到学士课程。
• 哈达Kress-Gazit教授,我无所畏惧的顾问,他给了我一个机会为她作为一个教学助理自主移动机器人类后幸存的这学期之前,更重要的是影响了我学习Python, Git,乳胶和许多其他重要的工具给我硕士论文在模块化机器人。
• 利普森教授和Ashutosh Saxena博士,他向我介绍了人工智能和机器学习。我第一次涉足ROS在2010年Saxena博士的班上。我仍然记得启动舞台上的模拟器c++ ROS和写作我的第一个节点的任务。似乎微不足道,但作为一个机械工程本科,我认为这是一个不朽的壮举。

2011年离开大学后,我最终在MathWorks陷入我的控制与仿真背景,在那里我花了数年为建模和仿真软件开发培训内容。使用MATLAB和Simulink我很擅长,但机器人不是我的日常工作的重要组金宝app成部分。

直到2015年,MathWorks正式发布了第一个版本的机器人系统工具箱。看到这里的通讯。

“机器人足球世界杯”2019:两年后

快进到现在,我只是从一个令人激动的星期回来在澳大利亚悉尼举办的2019年。

一些津贴现在是一个“普通”举办的知道如何有意义巨大的事件,看到熟悉的面孔——学生、教授和活动组织者——来自世界各地。当然,与团队互动来自很多不同的地方和需要不同领域的专业知识意味着我们与“机器人足球世界杯”的关系是一个团队努力的同事从几个我们的全球办事处。

我们在悉尼由周:

• 展台。这里我们展示酷示威,包括我们正在进行的工作Kinova Gen3超轻型机器人并选择从我们的例子机器人领域视频系列。
• 研讨会。这是我们另一个机会帮助RoboCup@Home教育挑战,我们之前提到的两篇博文(博客1][博客2]。
• 研究研讨会。这里我们要跟上最新的研究趋势和举办的更深入挖掘背后的尖端技术最好的机器人比赛。程序和文件列表可以发现这个链接。

MathWorks布斯在2019年举办的,包括我的一些同事从日本和澳大利亚。

2019年举办的趋势

这3^{理查德·道金斯}国际事件在我的皮带,我想反映一下我看到的趋势出现在杯赛,我认为准确地描述发生了什么在大机器人学术空间。

艾城的一切

我在研究生院的时候,我的“大”AI的成就是教学模拟机器人移动所需的特色使用这个热门的新东西遗传算法。之前我在杯赛开始建立移动(很快摆脱)机器学习技术是计算机视觉目标检测。通常这涉及到手动特征提取从图片,然后训练分类器或回归模型在这些特性。

当然,死灰复燃的神经网络由于增加计算能力和聪明的新架构等卷积神经网络(cnn)已经手动功能的工程工作从算法开发人员转向我们指的是什么呢端到端学习。

从我们的截图面向数字分类使用直方图的梯度(猪)特性的例子。这些特征用于分类的支持向量机(SVM)模型。金宝app现在,我们也可以把深度学习在同一问题所示这个其他的例子。

我经历了所有的文件。在今年的研究研讨会并不足为奇,与机器学习相关的前3类大型数据集和/或其必要性。

1. 对象检测对足球、工业和服务机器人。
2. 强化学习的步态运动、操纵和多机器人策略。
3. 数据驱动的开发包括竞争数据日志记录工具和协作图像标签框架

与此同时,MathWorks出来深度学习工具箱和强化学习工具箱,甚至提到了教授彼得·柯克在他的主题演讲研讨会!

MATLAB脚本训练一个神经网络在生活RoboCup@Home-OBJECTS基准数据集赢得一个奖项在今年的研究研讨会。这涉及转移学习著名AlexNet和GoogLeNet网络,仍有改进的空间!

ROS的一切

自2007年早期以来,机器人操作系统(ROS)已作为机器人quasi-standard软件框架,尤其是在学术界。少量的研究最初开发机器人,ROS的沟通和包基础设施最终带来了更多的硬件平台和软件工具来构建一个令人印象深刻的开发者社区。我想今天ROS的“应用程序”的机器人。

“机器人足球世界杯”始于1997年,所以ROS不是。许多老一辈的联赛,尤其是足球联赛,在很大程度上仍然使用传统的通信协议。一些较新的联赛像RoboCup@Home几乎完全使用ROS,尤其是赞助标准平台丰田人支持机器人(高铁)金宝app和软银胡椒。

然而,一些更成熟的联盟显示进展走向ROS由于广泛的社区包可用。从我讨论事件,很多团队在救援联盟已经表示有兴趣在他们的项目使用更多的活性氧。研究研讨会的另一个例子是,一个团队从仿人足球联盟提出了新的探索ROS 2其潜在用途在实时应用程序和服务质量,以及支持linux操作系统。金宝app

与此同时,MathWorks自2015年以来已经有自己的官方ROS接口。这允许在MATLAB和Simulink ROS-enabled组件的开发,可以很容易地插入其他第三方模拟器,其他语言编写的机器人的硬件或金宝app软件的节点无需担心司机和“包装器”代码整合一切。你可以了解更多我们的博客之一。

系统架构图从RoboCup@Home团队Hibikino-Musashi,展示典型的分布式软件系统与ROS是什么样子:http://www.brain.kyutech.ac.jp/协会/ wordpress /机器人/高铁

基于项目的机器人教育

机器人世界杯赛开始作为一个大学竞争,但现在已经有了很多年RoboCupJunior部门关注教育参与者19岁以下。一个重要原因是确保未来一代的机器人,可以熟练地把两条遗产。

然而,它并不总是很容易使飞跃从低级联赛的类型的挑战大联盟。考虑到主要团队可以和经常做博士后研究人员,可以是有点吓人的一个新本科生感觉的地方。

为了解决这些问题,semi-recently开始举办的“中间”联盟救援仿真(原CoSpace),救援快速制造联盟,RoboCup@Home教育。其它举措通过机器人已经在基于项目的学习兴趣。例如,代表Duckietown在今年的事件,他们在教育研讨会和演讲跟踪研究的研讨会。

这些努力是一个伟大的方式来帮助新学生AI的陡峭的学习曲线和活性氧(跟第一个2趋势),和我的部分作用是帮助教育工作者介绍MATLAB和Simulink软件选项为机器人工程技术学习等基本技能。金宝app我个人一直在参与RoboCup@Home教育自2017年底以来,我们希望其他教育者利用支持和专业知识我们可以提供!金宝app

计算机视觉演示与MATLAB和ROS在RoboCup@Home TurtleBot 2机器人教育的挑战

结论

说我参与举办的赞助商和教育家再度更新我的知识和我的热情为机器人技术领域将是一个保守的说法。

我希望保持合作与团队和组织者举办的所有上述趋势,加上其他先进的发展不可避免地出现。我也期待继续带我学回MathWorks所以我们可以开发更好、更相关的例子和工具来支持机器人系统设计为学术和专业用户。金宝app

您可以了解更多关于我们的支持金宝app“机器人足球世界杯”和RoboCupJunior从我们的网站。

请继续关注更多关于我们的参与机器人软件的更新和竞赛等机器人世界杯赛。像往常一样,随时让我们发表评论或电子邮件我们roboticsarena@mathworks.com。