黑馬程序員首次對外公布學習路線圖，教你如何玩轉機器人開發(fā)

當前，與智能機器人開發(fā)技術相關的話題越來越熱，IT培訓機構黑馬程序員今年3月份在武漢校區(qū)開設了首期智能機器人軟件開發(fā)工程師就業(yè)班，隨著課程臨近結束，很多人都好奇，黑馬程序員的智能機器人軟件開發(fā)課程到底都學了什么技術?

入門之旅：打好基礎是關鍵

第1周：Python基礎。Python像一把瑞士軍刀， 你可以用它干很多事，比如自動回復郵件、自動收集信息。

很多零基礎學員，第一周便能用Python開發(fā)出簡單的學生管理系統、火車票查詢系統。

第2周：學會面向對象。最能體現“面向對象”編程思想的，就是大家小時候都喜歡玩的坦克大戰(zhàn)。

圖：第二周學習成果

第3周：高等數學。要想掌握機器視覺和人工智能， 成為年薪30萬以上的工程師， 懂高等數學和線性代數，這是必備基礎。

圖：第三周作業(yè)

第4周：網絡編程和多線程。網絡技術是機器人工程師必備的技能，多線程也是能最大發(fā)揮程序效率的必備技能，掌握udp、tcp和socket這是編寫通訊模塊的重要基礎， 后面我們編寫工業(yè)3D相機和機械臂驅動，都需要基于socket進行編程。

第5周：HTML和爬蟲。Web技術實際上已經滲透到了編程的方方面面，另外大量網絡上的數據我們需要能夠抓取下來，做數據分析，為機器學習，數據挖掘打下堅實的基礎。

第6周：數據清洗和挖掘。學生掌握數據庫概述、客戶端使用、數據庫操作、表結構的創(chuàng)建和修改、表數據的增刪改查、where、order、group、分頁、連接查詢、外鍵、視圖、事務、索引等數據操作技術。

進階之旅：掌握開發(fā)“工具”

學到這里，學員們基本上已經成為初出茅廬的新兵了，可以準備進入智能機器人軟件工程師開發(fā)的大門了。

第7周：Linux。對于機器人工程師來說，語言和操作系統都是工具， 哪個工具最順手，我們就要優(yōu)先學習哪個。從現在到可預見的未來，Linux是機器人軟件工程師最好的操作系統。原因是機器人操作系統ROS是基于Ubuntu開發(fā)的，在Ubuntu上運行最穩(wěn)定。

第8周，C++實戰(zhàn)編程。如果說Python是瑞士軍刀，那么C/C++便是錘子和螺絲刀。真要去造機器人，合適的工具并不是瑞士軍刀，而是簡單粗暴的錘子和螺絲刀般的工具。

熟練使用工具，需要大量的實踐。在課堂上，黑馬程序員的老師通過類比講解Python和C++的異同點，Python寫業(yè)務邏輯簡潔明了，C++做核心算法，整潔高效。以此讓大家短時間內快速掌握兩門語言。

第9周，CMake和makefile實戰(zhàn)。C語言和C++語言從誕生到現在已經有幾十年了， 很多前輩程序員寫出了大量經典的框架和工具集， 學習編譯工具理解Github存在的意義， 讓前輩的代碼融入到我們的工程中。

實操之旅：拆解機器人

當學員們掌握工具之后，終于進入全面了解機器人的過程。

第10周，機器人操作系統。ROS( Robot Operating System，機器人操作系統)誕生于2007年，并很快在機器人研究領域掀起了ROS開發(fā)與應用的熱潮，目前已經成為機器人領域的網紅。

圖：學員們第10周的作業(yè)

獵聘網上搜索ROS關鍵字，大多數崗位起步月薪到達到1.5萬~2萬元。學員本周的學習任務是，熟練使用pid原理，聯合使用C++和Python語言，完成掃地機器人的開發(fā)。

第11周，機器人學&Cobot Sys仿真。六關節(jié)機械臂工作原理，機器人坐標系，坐標變換與旋轉矩陣，歐拉角四元數，機器人的DH表達，機器人關節(jié)空間與笛卡爾空間轉換，機器人的正解和反解，這些都是屬于機器人學的最基本的問題。我們花一周的時間為大家講解，cobot Studio是機器人仿真模擬的利器。

圖：多自由度的機械臂的難點在于機械臂的運動學如何建模

第12周，相機成像和驅動。相機是機器人的眼睛，我們要學習不同相機的成像原理，不同光源對成像的影響，結構光相機，雙目相機和普通rgb相機的使用場景，相機下位機程序的編寫，相機驅動的編寫等內容。

第13周，機器視覺Open CV，視覺是人類最為重要的感覺。要賦予機器人智能，第一步就是給機器人賦予視覺。隨著科學技術和計算機計算的不斷發(fā)展，主要解決視覺問題的圖像處理系統得到了長足的發(fā)展，涌現出許多優(yōu)秀的框架，Open CV是其中的代表。

第14周：3D視覺。2D的照片丟失了一個維度的數據，在某些特殊應用場景下，不能滿足開發(fā)的需求，我們要引入3D的相機來進行更準確的識別。

實戰(zhàn)之旅：讓機器人有“思想”

在掌握了初高級工具，了解了機器人的相關系統之后，接下來就是進入實戰(zhàn)模塊了。

第15周:深度學習實戰(zhàn)。深度學習是目前很火的技術，但是大多數教程都偏理論，學完很難應用到真實的業(yè)務場景里面，我們采用目前最主流的深度學習框架(pytorch)，講解深度學習和卷積神經網絡， 深度學習做重要的是組織數據集，評估模型和改善模型。

圖：機器人才是未來垃圾分類的霸主

第16周:SLAM。SLAM是Simultaneous localization and mapping縮寫，意為“同步定位與建圖”，主要用于解決機器人在未知環(huán)境運動時的定位與地圖構建問題，我們課程會講解slam算法原理，坐標變換與實時構圖的過程，最終利用生成好的地圖文件，完成AGV小車或者掃地機器人的自主導航。

第17周以后，學員們開始了多項實戰(zhàn)項目實踐，包括機器人寫字、器人無序分揀、機器人跟隨等。以機器人寫字為例，該項目是人手寫數字，通過機器視覺識別數字的圖像，讓機器人模仿寫出對應的數字。

圖：這個步驟，涵蓋數據收集、深度學習、視覺處理、識別數字等多項技術的綜合

近幾年，機器人以各種“方式”進入我們的世界。牛津經濟研究所曾在6月25日發(fā)布報告：未來10年機器人將取代全球2000萬工作崗位。

機器人一直是黑馬程序員非常關注的領域，在開發(fā)新課程上，黑馬程序員也一直走在時代的前沿。黑馬程序員從成立最初的單一學科，到現在已包括JavaEE、Python+人工智能、前端與移動開發(fā)、UI/UE設計、大數據、Go語言等14門學科。

歷史上，黑馬程序員曾在移動互聯網時代來臨之際，率先培養(yǎng)了大批的Android與iOS的開發(fā)人才，為移動互聯網輸送了大量的人才。在即將到來的智能機器人時代，黑馬程序員依然走在前面。