Quoi étudier pour entrer dans la robotique? [fermé]

Je suis un consultant professionnel en recherche robotique, avec 30 ans d'expérience dans des organisations comme SRI International et JPL.

Comme les ordinateurs, la robotique a une Division assez forte entre le logiciel et lematériel . Le matériel est subdivisé en sous - actionneurs et capteurs.

Si vous aviez dit "je veux entrer dans les ordinateurs" , j'expliquerais que seuls quelques ingénieurs matériels en fait conçoivent et construire ordinateurs physiques -- la plupart des chercheurs supposent que le matériel et le firmware ont déjà été construits, puis ils s'inquiètent du logiciel -- comment faire fonctionner le système.

De même avec les robots, la construction du matériel est un travail pour les ingénieurs en mécanique (pour concevoir la structure et la dissipation de la chaleur), avec de petits morceaux pour les ingénieurs en électricité (pour spec les moteurs) et les ingénieurs en informatique (pour concevoir le firmware silicium). Robots de nouvelle génération utilisez également des designers industriels (pour rendre les extérieurs jolis, et les intérieurs s'emboîtent bien).

Les domaines de recherche pour la conception de l'actionneur comprennent les mains doigts; les tentacules; les ailes de colibri et d'autres oiseaux et insectes; les roues élastiques; les jambes; les conceptions non électroniques pour les zones à rayonnement élevé; et les instruments chirurgicaux.

Avec des caméras dans chaque téléphone portable, les capteurs de vision sont surtout un problème résolu à ce stade. Les domaines de recherche pour sensor design comprennent smart peau tactile flexible, capteurs d'ondes cérébrales et autres capteurs biomédicaux. Il y a encore de la place pour de bons capteurs de force. Ceux-ci tombent dans les domaines du génie des matériaux, du génie informatique, du génie mécanique et du génie biomédical.

Pour piloter correctement les actionneurs afin qu'ils ne se séparent pas, vous avez besoin d'un ingénieur control-theory. Commencez par les transformations de Fourier afin que vous puissiez ensuite comprendre les transformations en Z. La courbe d'apprentissage sur ce les mathématiques sont extrêmement raides, et les carrières sont assez peu nombreuses, donc soit vous devez être né pour être un ingénieur de contrôle ou vous devriez laisser quelqu'un d'autre gérer ces détails de niveau inférieur pour vous.

Le traitement du Signal, pour les pilotes de capteurs de niveau moyen et bas, a été historiquement sous le domaine de L'EEs. Cela fonctionne jusqu'au traitement d'image, qui relève de l'informatique, puis de la compréhension de l'image, qui est dans la branche A. I. de CS.

Cependant, comme je mentionné, le matériel, le firmware et les pilotes sont tous des détails de fabrication que vous résolvez une fois, puis vendez pour toujours. Tout le monde peut acheter un Lego ou un kit de Bioloids sur l'étagère maintenant, et commencer à travailler avec des moteurs. Ce n'est pas comme en 2006, quand le robot humanoïde Fujitsu HOAP avec lequel nous travaillions au JPL était un spécial personnalisé de 50 000$.

La Plupart de ce que je considère comme le travail vraiment intéressant commence par supposer que le matériel et les pilotes ont déjà été accomplis-et alors, qu'est-ce que vous faire avec le système? C'est complètement dans le domaine du logiciel.

Logiciel robotique le contrôle commence par des simulateurs 3D, qui à leur tour sont basés sur la cinématique avant; éventuellement la cinématique inverse; dynamique, si vous en avez envie; et simulations de moteur physique. Les mathématiques se concentrent ici autour des emplacements [position + orientation], qui sont mieux représentés en utilisant des matrices de transformation de coordonnées homogènes [4x4]. Ce ne sont pas très difficiles, et vous pouvez obtenir un bon contexte en eux de tout manuel d'infographie. Assurez-vous de suivre la religion de la post-multiplication par des matrices se terminant par un vecteur de colonne à droite; cela vous permet d'enchaîner la cinématique base-Taille-épaule-coude-à-main d'une manière que vous serez en mesure de comprendre. Les premiers manuels proposaient de prémultiplication en utilisant des vecteurs de lignes, car ils pensaient que cela ne ferait pas de différence. Il n'.

Bien sûr, les moteurs physiques nécessitent une connaissance décente de physique.

Le traitement de niveau supérieur est effectué en utilisant intelligence artificielle , généralement des systèmes basés sur des règles. le traitement du langage naturel peut également lier la linguistique et la phonétique. La reconnaissance vocale et la génération de la Parole sont à nouveau principalement le traitement du signal, enseigné dans EE et CS. Les avancées récentes travaillent sur le Big Data, qui utilise les statistiques, le raisonnement bayésien et fonde les espaces vectoriels (à partir des mathématiques).

La robotique n'a pas encore éclaté. Il est encore à l' les téléphones cellulaires de niveau étaient quand Gordon Gecko marchait sur la plage en parlant dans un "téléphone portable" de la taille d'une chaussure. Je ne vois pas les robots devenir omniprésents avant 2020. Autour de 2025, être un programmeur de robot sera en demande autant que d'être un programmeur d'application est aujourd'hui. Étudiez beaucoup D'ia Commencez tôt.

Bonne chance. J'espère que cette aide.

Conception du système de robot humanoïde à la pointe de la technologie en 2006 [court métrage]: http://www.seqcon.com/caseJPL.html

Très schéma fonctionnel de haut niveau des composants [graphique]: http://www.seqcon.com/images/SystemSchematic640.gif