코스 개요

Week 01

소개

  • 로봇을 지능적으로 만드는 요소는 무엇인가?

물리적 vs 가상의 로봇

  • 지능형 로봇, 스마트 머신, 감각적 기계 및 로봇 프로세스 자동화(RPA) 등.

인공지능(AI)의 역할

  • "if-then-else"를 넘어서 학습 머신
  • AI 뒤의 알고리즘
  • 기계학습, 컴퓨터 비전, 자연어 처리(NLP) 등.
  • 인지 로봇학

빅데이터의 역할

  • 데이터와 패턴을 기반으로 한 의사결정

클라우드와 로봇학

  • IT와 로봇의 연결
  • 더 많은 정보에 접근하고 협업할 수 있는 더 기능적인 로봇 구축

사례 연구: 산업용 로봇

  • 기계 로봇
    • Baxter
  • 원자력 시설의 로봇
    • 방사선 감지 및 보호
  • 원자로의 로봇
    • 방사선 감지 및 보호

로봇 하드웨어 구성요소

  • 모터, 센서, 마이크로컨트롤러, 카메라 등.

로봇의 공통 구성요소

  • 기계 비전, 음성 인식, 음성 합성, 근접 감지, 압력 감지 등.

로봇 프로그래밍을 위한 개발 프레임워크

  • 오픈소스 및 상용 프레임워크
  • Robot Operating System (ROS)
    • 아키텍처: 워크스페이스, 주제, 메시지, 서비스, 노드, 액션리브, 도구 등.

로봇 프로그래밍을 위한 언어

  • 하위 레벨 제어를 위한 C++
  • 오케스트레이션을 위한 Python
  • Python과 C++으로 ROS 노드 프로그래밍
  • 다른 언어들

물리 로봇 시뮬레이션을 위한 도구

  • 상용 및 오픈소스 3D 시뮬레이션 및 가시화 소프트웨어

Week 02

개발 환경 준비

  • 소프트웨어 설치 및 설정
  • 유용한 패키지와 유틸리티

사례 연구: 기계 로봇

  • 원자력 기술 분야의 로봇
  • 환경 시스템의 로봇

로봇 프로그래밍

  • Python과 C++로 노드 프로그래밍
  • ROS 노드 이해
  • ROS의 메시지와 주제
  • 발행/구독 패러다임
  • 프로젝트: 실제 로봇으로 범퍼 & 고
  • 문제 해결
  • Gazebo/ROS를 사용한 로봇 시뮬레이션
  • ROS에서 프레임과 참조 변경
  • OpenCV로 2D 정보 처리
  • 레이저의 정보 처리
  • 프로젝트: 색상으로 객체 안전 추적
  • 문제 해결

Week 03

로봇 프로그래밍(계속...)

  • ROS 서비스
  • RGB-D 센서의 3D 정보 처리를 위한 PCL
  • ROS에서 맵과 내비게이션
  • 프로젝트: 환경에서 객체 찾기
  • 문제 해결

로봇 프로그래밍(계속...)

  • ActionLib
  • 음성 인식과 음성 생성
  • MoveIt!를 사용한 로봇 팔 제어
  • 활동적인 비전을 위한 로봇 목 제어
  • 프로젝트: 객체 찾기 및 수집
  • 문제 해결

로봇 테스트

  • 단위 테스트

Week 04

딥러닝을 통해 로봇의 능력 확장

  • 인식 - 시각, 청각, 촉각 등.
  • 지식 표현
  • 자연어 처리(NLP)를 통한 음성 인식
  • 컴퓨터 비전

딥러닝 기초

  • 인공 신경망(ANNs)
  • 인공 신경망 vs. 생물학적 신경망
  • 전방향 신경망
  • 활성화 함수
  • 인공 신경망 훈련

딥러닝 기초(계속...)

  • 딥러닝 모델
    • 컨벌루션 네트워크와 순환 네트워크
  • 컨벌루션 신경망(CNNs 또는 ConvNets)
    • 컨벌루션 레이어
    • 풀링 레이어
    • 컨벌루션 신경망 아키텍처

Week 05

딥러닝 기초(계속...)

  • 순환 신경망(RNN)
    • RNN 훈련
    • 훈련 중 경사 안정화
    • 장기-단기 메모리 네트워크
  • 딥러닝 플랫폼 및 소프트웨어 라이브러리
    • ROS에서의 딥러닝

로봇에 빅데이터 활용

  • 빅데이터 개념
  • 데이터 분석 접근법
  • 빅데이터 도구
  • 데이터에서 패턴 인식
  • 연습: 큰 데이터셋에서 NLP 및 컴퓨터 비전

로봇에 빅데이터 활용(계속...)

  • 큰 데이터셋의 분산 처리
  • 빅데이터와 로봇학의 공존 및 상호 보완
  • 로봇으로서 데이터 생성기
    • 거리 측정 센서, 위치, 시각적, 촉각적 센서 및 기타 모달
  • 감각 데이터 해석(감지-계획-실행 루프)
  • 연습: 스트리밍 데이터 캡처

자율 딥러닝 로봇 프로그래밍

  • 딥러닝 로봇 구성요소
  • 로봇 시뮬레이터 설정
  • CUDA 가속 신경망을 사용한 Cafe 실행
  • 문제 해결

Week 06

자율 딥러닝 로봇 프로그래밍(계속...)

  • 사진 또는 비디오 스트림에서 객체 인식
  • OpenCV로 컴퓨터 비전 활성화
  • 문제 해결

데이터 분석

  • 로봇을 사용하여 새로운 데이터 수집 및 정리
  • 데이터 해석을 위한 도구와 프로세스

로봇 배포

  • 시뮬레이션된 로봇을 물리적 하드웨어로 전환
  • 로봇을 실제 환경에 배포
  • 현장에서 로봇 모니터링 및 유지보수

로봇 보안

  • 무단 조작 방지
  • 해커로부터 민감한 데이터를 보호

협업으로 로봇 구축

  • 클라우드에서 로봇 구축
  • 로봇 커뮤니티 참여

과학 및 에너지 분야의 미래 전망

요약 및 결론

요건

  • C 또는 C++ 프로그래밍 경험
  • Python 프로그래밍 경험(유용하지만 필수는 아님; 강의 중에 가르칠 수 있음)
  • Linux 명령줄 사용 경험이 필요함

대상자

  • 개발자
  • 엔지니어
  • 과학자
  • 기술자
 120 시간

참가자 수


참가자별 가격

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