【分享帖】第一课时 机器人知识 从波士顿动力学习机器人-2
xavier.fan
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2018-03-22
BostonDynamics 在发布Atlas视频Demo时，正是Humanoids会议的Banquet的时候。Humanoids是仿人类机器人领域的顶级会议，当Boston Dynamics这个视频发布后，很明显是告诉学术界:你们一帮人在开仿人机器人的会议，其实最厉害的机器人是我们的。说实话，这次会议中Honda和NASA的机器人都有比较亮眼的东西，但是跟Boston Dynamics的demo比，确实还是差了一些。不知道是不是巧合，机器人学术界只要一开顶级会议，比如IROS、ICRA、 Humanoids，Boston Dynamics总是会有一些动静。今年的ICRA也临近了，不知能否带给我们新的惊喜。
在上一篇文章中我们简单的讲解了BigDog液压驱动相较于电机驱动的区别，对于人形机器人Atlas，在硬件上也是领先其他公司同类型的产品5到10年，一些高难度动作，比如空翻、在世界范围内其他机器人研究所可能做出了一些仿真，但恐怕难以实现。
那么与Boston Dynamics相比较而言，我们的差距在哪里呢？
首先，机器人的硬件是非常重要的，而机器人界最先进的机器人和波士顿机器人比起来就像摩托车与跑车的区别。而且硬件的领先不仅仅是靠砸钱能够解决的，它需要不断的尝试、修复再迭代验证，这个过程很少公司或者机构能够支撑下来做这件事情。
其次，可能就是在科研实力上的差距，这方面不仅仅单纯指的经济实力，更多的还有技术积累不够，每年Boston Dynamics能够收取大量顶尖的优质人才持续不断的帮助公司进行技术迭代和积累。其次是在资金方面，Boston Dynamics有很大的一部分资金来源于军方支持，很难想象几年时间没有任何收入却依旧不断地投入人力去研究和产出
最后，看完这些内容不同的人会有不同的感受，对于身处高中的各位同学来说：我认为有三个方面是可以帮助你们提升和成长的。
第一，注重基础知识的学习，这一点需要同学们注重对基础知识的学习，之前遇到很多同学一味的钻研大学本科三年级才学到的自动控制原理，在编写程序时遇到问题后询问我如何处理，我简单提问了几个基础概念，他便觉得有些吃力，因此我建议同学们在机器人学习的道路上保证一步一个脚印，不要急于求成。高中阶段正是金字塔最底层的部分，像数学中的微分、积分知识在高中阶段是十分重要的。作为大学的入门知识，深入学习后便可以应用在机器人的控制技术方面。同时，不单单是打好地基，我认为对于高中生来说，全局视野同样非常重要，因为知识和技术水平的限制可能导致很多同学无法全面的了解机器人知识技能树。而大学的技能树建立硕哥已经在他的文章中有详细的介绍，同学们可以仔细阅读。机器人工程师学习计划
第二，动手实践。现代知识网络十分发达，作为高中生应该充分利用这一优势，对于入门机器人来说，像Arduino、树莓派、RM高中版教具这类设备是很好的途径去了解机器人的基本组成部分。一块主控板，一些常用传感器、执行器。参照附带的说明文档你或许能够很快掌握它的使用方法，然后惊叹一句：“自己简直是个天才，机器人也不过如此”。
我要告诉你的是：实际上目前你只是学会了使用轮子的方法，而你崇拜的很多工程师他们使用的都是自己造的轮子。其次，对于编程语言来说，Arduino可以使用scratch和封装好函数库的C语言，对于实在毫无头绪去构建程序思路的同学，我建议你可以先使用scratch锻炼自己的逻辑思维能力，理解整个循环是如何执行的。在对基础思路了解后，就可以使用C语言来实现基础元器件的控制。这时候对各位来说，是学习编程一个很好的入门。
再说树莓派，树莓派是一个开源的硬件，搭载着CPU、图形处理器、内存、USB控制器等，构成了一个片上系统。它虽不及常用电脑运算速度快、性能高，但是它仍然是一个完整的Linux计算机，而且功耗低。通过树莓派一方面同学们可以学习Python语言，另一方面，对于Linux操作系统的命令行也能够有提前了解。
最后是RM高中生版教具，它的主控板是STM32F427，配合这块主控板，你能学习到从入门到进阶，机器人底层开发的必备技能。当然，从底层开发对于现在的你们难度还是比较大的，因此我们对教具控制工程进行了封装，同学们能够像开发arduino一样简单的开发自己的机器人，看着电脑中的第一视角遥控它全向移动。在学习完基础内容后，你就可以查阅相关资料，造自己的“轮子”，使用主控板做一些更有意思的事情了，这是进阶道路上必备的一步，到达了这一步，你可能就要迈入大学校门了，那里有更加广阔的天地等待着你发现。
第三，不要轻易满足。这一点只是想告诉各位高中生同学们在机器人道路上有很多的未知领域等待着大家去探索，在取得阶段性成功的同时一定要耐着性子去提升自我。关于其他可以拓展阅读的书本这里给大家提供一份参考，方便大家去学习。工科高中生发散指南
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