Curso online – especialización profesional certificada en robótica moderna: mecánica, planificación y control de Northwestern University

Meta descripción: un estudio de los conceptos más importantes de la robótica moderna, incluida la cinemática, la dinámica, la planificación del movimiento y el control de robots móviles y brazos robóticos.

Suggested by: Coursera (What is Coursera?)

Professional Certificate

nivel intermedio

No prior knowledge required

Time to complete the course

7-day free trial

No unnecessary risks

Skills you will acquire in the course

  • habilidades de comunicacion
  • resolución de problemas
  • pensamiento crítico
  • trabajo en equipo
  • Un sentido de responsabilidad
  • gestión del tiempo
  • Pensamiento analítico
  • creatividad
  • habilidades de escritura
  • Comprensión tecnológica

What you will learn in the course

Courses for which the course is suitable

  • ingeniero en robótica
  • Desarrollador de software para robots
  • Ingeniero de planificación de tráfico.
  • Desarrollador de simuladores para robots.
  • ingeniero de control
  • Desarrollador de software para manipuladores industriales.
  • ingeniero de sistemas moviles

Focus: una serie de cursos de 6 partes

  • Este enfoque proporciona un tratamiento en profundidad del movimiento espacial y la dinámica de los cuerpos sólidos, utilizando representaciones de la teoría moderna de los rumbos y la fórmula de multiplicación de potencias.
  • Los estudiantes de ingeniería de primer año aprenderán rápidamente a aplicar estas herramientas al análisis, diseño y control del movimiento del robot.
  • La comprensión de los estudiantes sobre las matemáticas de la robótica se fortalecerá escribiendo software para robots.
  • Los estudiantes probarán su software en un simulador de robot gratuito y de última generación, que permite a cada estudiante tener una auténtica experiencia de programación robótica con manipuladores industriales y robots móviles, sin tener que comprar hardware costoso.
  • Se recomienda encarecidamente tomar los cursos 1 a 6 del enfoque en orden, ya que los materiales se complementan entre sí.

Proyecto de aprendizaje aplicado

  • En los proyectos, los estudiantes se basan en el software gratuito proporcionado, escrito en diferentes idiomas, lo que permite a cada estudiante elegir su idioma preferido.
  • Los proyectos incluyen:
    • Escribiendo un simulador para un brazo robótico.
    • Escribir un planificador de movimiento para un robot.
    • Software de escritura para la planificación de trayectorias y control de retroalimentación de un manipulador móvil compuesto por un robot móvil con ruedas y un brazo robótico.
  • Todo el software se prueba en el simulador de robot.

Details of the courses that make up the specialization

Robótica Moderna, Curso 1: Fundamentos del movimiento de robots

  • Curso 1
  • 24 horas
  • 4,7 (963 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?
  • ¿Quieres saber cómo funcionan los robots?
  • ¿Interesado en la robótica como profesión?
  • ¿Estás dispuesto a invertir esfuerzo en aprender técnicas básicas de modelado matemático que se utilizan en todos los subcampos de la robótica?

Si es así, entonces la especialización «Robótica moderna: mecánica, planificación y control» puede ser adecuada para usted. La pasantía, que consta de seis cursos cortos, es una preparación seria para estudiantes serios que esperan trabajar en el campo de la robótica o realizar estudios avanzados. Esta no es una muestra.

En el curso 1 de la especialización, Conceptos básicos del movimiento de robots, aprenderás material básico sobre configuraciones de robots, tanto para mecánica de robots en serie como para robots con cadenas cerradas. Aprenderá sobre el espacio de configuración (espacio C), grados de libertad, topología del espacio C, representaciones explícitas e implícitas de configuraciones y restricciones holonómicas y no holonómicas. También aprenderá a representar velocidades y fuerzas espaciales como tornados y vórtices. Este material es fundamental para el estudio de todo lo que se mueve (por ejemplo, los robots).

Este curso está basado en el libro «Robótica moderna: mecánica, diseño y control» (Lynch and Park, Cambridge University Press 2017). Puede comprar el libro o utilizar un PDF gratuito. Construya una biblioteca de software de robótica en el lenguaje de programación de su elección (ya sea Python, Math o MATLAB) y utilice el simulador de robot V-REP gratuito, que le permite trabajar con robots de primera clase desde la comodidad de su hogar y sin necesidad de dinero. inversión.

Robótica Moderna, Curso 2: Cinemática de Robots

  • Curso 2
  • 18 horas
  • 4,9 (287 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?
  • ¿Quieres saber cómo funcionan los robots?
  • ¿Interesado en la robótica como profesión?
  • ¿Estás dispuesto a invertir esfuerzo en aprender técnicas básicas de modelado matemático que se utilizan en todos los subcampos de la robótica?

Si es así, entonces la especialización «Robótica moderna: mecánica, planificación y control» puede ser adecuada para usted. La pasantía, que consta de seis cursos cortos, es una preparación seria para estudiantes serios que esperan trabajar en el campo de la robótica o realizar estudios avanzados. Esta no es una muestra.

En el curso 2 de las prácticas, cinemática de robots, aprenderás a resolver la cinemática directa (cálculo de la configuración de la «mano» del robot a partir de los valores de las articulaciones) mediante la fórmula de multiplicación exponencial. Tu esfuerzo en el Curso 1 dará sus frutos, ya que la cinemática frontal es sencilla con las herramientas que has aprendido. Luego aprenderá sobre cinemática de velocidades y estática relacionada con velocidades y fuerzas/momentos de las uniones para tornados y llaves del efector final, cinemática inversa (cálculo de valores de las articulaciones para lograr una configuración deseada de la «mano»), y cinemática de robots con cadenas cerradas.

Este curso está basado en el libro «Robótica moderna: mecánica, diseño y control» (Lynch and Park, Cambridge University Press 2017). Puede comprar el libro o utilizar un PDF gratuito. Construya una biblioteca de software de robótica en el lenguaje de programación de su elección (ya sea Python, Math o MATLAB) y utilice el simulador de robot V-REP gratuito, que le permite trabajar con robots de primera clase desde la comodidad de su hogar y sin necesidad de dinero. inversión.

Robótica Moderna, Curso 3: Dinámica de robots

  • Curso 3
  • 21 horas
  • 4,7 (162 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?
  • ¿Quieres saber cómo funcionan los robots?
  • ¿Interesado en la robótica como profesión?
  • ¿Estás dispuesto a invertir esfuerzo en aprender técnicas básicas de modelado matemático que se utilizan en todos los subcampos de la robótica?

Si es así, entonces la especialización «Robótica moderna: mecánica, planificación y control» puede ser adecuada para usted. La pasantía, que consta de seis cursos cortos, es una preparación seria para estudiantes serios que esperan trabajar en el campo de la robótica o realizar estudios avanzados. Esta no es una muestra.

En el curso 3 de la especialización, dinámica de robots, aprenderás algoritmos numéricos efectivos para dinámica directa (cálculo de la aceleración del robot en función de la configuración, velocidad y fuerzas y momentos de las articulaciones) y dinámica inversa (cálculo de las fuerzas requeridas y momentos de las articulaciones en función de la configuración, velocidad y aceleración del robot). El primero es útil para simulación y el segundo para controlar robots. También aprenderá a planificar trayectorias de robots bajo restricciones dinámicas.

Este curso está basado en el libro «Robótica moderna: mecánica, diseño y control» (Lynch and Park, Cambridge University Press 2017). Puede comprar el libro o utilizar un PDF gratuito. Construya una biblioteca de software de robótica en el lenguaje de programación de su elección (ya sea Python, Math o MATLAB) y utilice el simulador de robot V-REP gratuito, que le permite trabajar con robots de primera clase desde la comodidad de su hogar y sin necesidad de dinero. inversión.

Robótica moderna, curso 4: planificación y control del movimiento del robot.

  • Curso 4
  • 31 horas
  • 4,9 (110 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?
  • ¿Quieres saber cómo funcionan los robots?
  • ¿Interesado en la robótica como profesión?
  • ¿Estás dispuesto a esforzarte en aprender técnicas básicas de modelado matemático que se utilizan en todos los subcampos de la robótica?

Si es así, entonces la especialización «Robótica moderna: mecánica, planificación y control» puede ser adecuada para usted. La pasantía, que consta de seis cursos cortos, es una preparación seria para estudiantes serios que esperan trabajar en el campo de la robótica o realizar estudios avanzados. Esta no es una muestra.

En el curso 4 de la especialización, planificación y control del movimiento de un robot, aprenderás conceptos clave en la producción del movimiento de un robot: planificar el movimiento de un robot en presencia de obstáculos y controlar la retroalimentación en tiempo real para seguir el movimiento planificado. El capítulo 10, Planificación de movimiento, del libro de texto Modern Robotics cubre material fundamental como obstáculos del espacio C, gráficos y árboles, y búsqueda de gráficos, así como técnicas de planificación de movimiento clásicas y modernas, como planificación de movimiento basada en red y planificadores de muestreo aleatorio. y campos potenciales virtuales. El Capítulo 11, Control de robots, cubre el control de movimiento, el control de fuerza y ​​el control híbrido de movimiento y fuerza.

Este curso está basado en el libro «Robótica moderna: mecánica, diseño y control» (Lynch and Park, Cambridge University Press 2017). Puede comprar el libro o utilizar un PDF gratuito. Construya una biblioteca de software de robótica en el lenguaje de programación de su elección (ya sea Python, Math o MATLAB) y utilice el simulador de robot V-REP gratuito, que le permite trabajar con robots de primera clase desde la comodidad de su hogar y sin necesidad de dinero. inversión.

Robótica moderna, curso 5: Manipulación de robots y robots móviles con ruedas.

  • Curso 5
  • 35 horas
  • 4,7 (82 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?
  • ¿Quieres saber cómo funcionan los robots?
  • ¿Interesado en la robótica como profesión?
  • ¿Estás dispuesto a invertir esfuerzo en aprender técnicas básicas de modelado matemático que se utilizan en todos los subcampos de la robótica?

Si es así, entonces la especialización «Robótica moderna: mecánica, planificación y control» puede ser adecuada para usted. La pasantía, que consta de seis cursos cortos, es una preparación seria para estudiantes serios que esperan trabajar en el campo de la robótica o realizar estudios avanzados. Esta no es una muestra.

En el curso 5 de la especialización, manipulación de robots y robots móviles con ruedas, profundizaremos en temas avanzados en robótica. El capítulo 12, Percepción y manipulación, del libro de texto de Robótica Moderna cubre el modelo de cinemática y fuerzas entre cuerpos rígidos en contacto, y aplica el modelo al análisis y diseño de la percepción del robot y otras tareas de manipulación. El Capítulo 13, Robots móviles con ruedas, cubre el modelado, la planificación del movimiento y el control de retroalimentación de robots móviles con ruedas y concluye abordando el control de manipuladores móviles que consisten en una base móvil con ruedas y un brazo robótico.

Este curso está basado en el libro «Robótica moderna: mecánica, diseño y control» (Lynch and Park, Cambridge University Press 2017). Puede comprar el libro o utilizar un PDF gratuito. Construya una biblioteca de software de robótica en el lenguaje de programación de su elección (ya sea Python, Math o MATLAB) y utilice el simulador de robot V-REP gratuito, que le permite trabajar con robots de primera clase desde la comodidad de su hogar y sin necesidad de dinero. inversión.

Robótica moderna, curso 6: proyecto final, manipulación móvil

  • Curso 6
  • 20 horas
  • 4,9 (52 valoraciones)

Detalles del curso

¿Qué aprenderás?

El proyecto final de especialización en robótica moderna trata sobre la manipulación móvil: control simultáneo del movimiento de una base móvil con ruedas y una mano robótica para lograr una tarea de manipulación. Este proyecto combina varios temas de la pasantía, incluida la planificación de trayectorias, la odometría para robots móviles y el control de retroalimentación. Comenzando con la biblioteca de software de robótica moderna que se le proporcionó (escrita en Python, matemáticas y MATLAB) y con el software que escribió en cursos anteriores, desarrollará software para planificar y controlar el movimiento de un manipulador móvil para realizar una elevación y descenso. tarea. Prueba tu software en el KUKA youBot, un manipulador móvil compuesto por una base móvil con ruedas Micnum, una mano robótica con 5 articulaciones y una empuñadura. Se utilizará el simulador V-REP avanzado y gratuito para simular la misión.