¿Cuáles son las habilidades imprescindibles para el campo de la robótica?

La clave en el aprendizaje de la robótica es comprender que se trata de un sistema físico y computacional. Lo computacional que puede programar ( -> aprenda el lenguaje de programación que desee, óptimamente Python y C ++ ), lo físico que necesita modelar ( -> repasar el álgebra lineal, la geometría y la física básica ).

Estos dos mundos están unidos por dos cosas: la electrónica y la regla de Bayes. Para obtener información del robot a su programa y comandos al robot, necesita -> comprender la electrónica y el microcontrolador básico . Un Arduino, o mejor un robot basado en Arduino, es una excelente manera de hacer esto. Una vez que comience a jugar con esto, descubrirá que no puede confiar en ninguna de las lecturas del sensor que obtiene en el mundo real, ni que el robot hace fielmente lo que le dice que haga. Por el contrario, necesita -> repasar sus estadísticas y habilidades de teoría de probabilidad .

Intento capturar esto en el libro, que está disponible de forma gratuita en línea y abierto a contribuciones.

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La robótica es un campo muy amplio, cuando se trata de habilidades y conocimientos. Trabajé en una empresa emergente (Nomadio) que estaba involucrada en robótica. Comenzamos haciendo un robot de juego, pasamos a construir un controlador de radio bidireccional totalmente digital para autos R / C. Ese se convirtió en el sistema de control para un robot muy pequeño (controlado por humanos) que ayudamos a construir para el Ejército y, finalmente, la EOD de la Marina. Eso lleva a un sistema de control mucho más complejo para manejar cosas como el iRobot PackBot (imagen genérica arriba).

Estudié Ingeniería Eléctrica, Matemáticas / Ciencias de la Computación y Psicología en la universidad … el último no tuvo un profundo impacto en este proyecto. Pero solo hacer una radio de banda ancha multibanda tomó a nuestra pequeña empresa dos años, y eso fue conmigo trabajando de 80 a 100 horas semanales, enseñándome un diseño de RF más avanzado por la noche mientras trabajaba en el hardware y algún software de bajo nivel durante el día. . Y aunque hice todos los sistemas de control en los pequeños controladores de robot, el nuestro era básicamente solo una radio Ethernet: hay muchas otras computadoras, sistemas de accionamiento mecánico, sistemas de alimentación, cámaras, el brazo robótico, etc.en el PackBot. Y ese es solo un tipo de robot.

Entonces, cuanto más sepas, mejor. La mayoría de los robots más grandes están diseñados por equipos de ingenieros. Probablemente podría lograr hacer uno más pequeño por mi cuenta, pero también tengo algunos amigos muy mecánicos a los que al menos tocaría para obtener piezas, y tal vez algo de ayuda con CAD 3D y obtener piezas de metal impresas en 3D. No estoy, en este momento, haciendo mi propio robot.

Cuando estaba en la universidad, tomé el curso de posgrado en Robótica ofrecido en CMU. Habían establecido un Instituto de Robótica allí, y era prácticamente un proyecto trabajado por los departamentos de Ingeniería Eléctrica (ECE más grande), Ciencias de la Computación e Ingeniería Mecánica. Estudiar cualquiera de esos será un buen comienzo, dos o tres si eres lo suficientemente extraño como para doble licenciatura en una universidad que realmente tiene un programa de robótica. Un desglose de habilidades:

  • Ingeniería Informática. Los grandes robots están llenos de computadoras. Incluso los pequeños probablemente tengan algunos.
  • Ingeniería de RF. Muchas empresas simplemente usan un enlace WiFi o una radio de malla estándar ( http://www.rajant.com ). Pero si está haciendo algo más que instalar una radio o una tarjeta en un robot, necesitará algo de esta experiencia.
  • Ciencias de la Computación. Esas muchas computadoras en el robot necesitarán programación. Mucha y mucha programación.
  • Inteligencia artificial. AI, aprendizaje automático, todo esto puede jugarse en robótica, especialmente si estás tratando de construir un robot autónomo.
  • Ingeniería mecánica. Por supuesto, el robot es una serie de sistemas mecánicos: una base de movimiento de algún tipo, gimbals de cámara, armas, armas (si estás pensando en entrar en la lucha de robots), etc.
  • Física y Matemáticas. Hay bastante matemática involucrada en la construcción de ciertos aspectos de un robot. Por ejemplo, su robot ve una cosa y quiere usar su pinza para recogerla. ¿Cómo se mueve ese brazo en posición? Es más complejo de lo que piensas … transformaciones de coordenadas, inercia, medios de retroalimentación mecánica, etc.

La robótica es un campo enorme, requiere diferentes conjuntos de habilidades en diferentes áreas, pero las siguientes habilidades son las más predominantes. Además, puede encontrar que algunos no son exclusivos de la robótica .

  • Capacidad para leer, escribir y compartir código : ¿ nos comunicamos en inglés de persona a persona durante la mayor parte del día?
    ¿Suena extraño? Si se escribe mejor, ¿no habría ahorrado tiempo de procesamiento de su cerebro? El mismo principio se aplica a las máquinas también. Los códigos escritos efectivamente pueden ahorrar una gran cantidad de procesamiento general. Compartir código es imprescindible debido a proyectos basados ​​en equipo. El idioma es clave, amigos.
  • Capacidad de aprender : la robótica está creciendo y no se puede saber todo. Las personas se especializan en un área (por ejemplo, aprendizaje de refuerzo) mientras aprenden y recogen otras áreas (por ejemplo, planificación de rutas) para satisfacer sus necesidades. Si tiene la impresión de que no necesita aprender nada más, considere ir a otro campo.
  • Matemáticas, Matemáticas, Matemáticas : la robótica se reduce a la física. La física se reduce a las matemáticas aplicadas. Desarrollar la madurez de uno en Álgebra lineal, Probabilidad, Estadística, Física, Ecuaciones diferenciales te servirá realmente muy bien. El conocimiento en matemáticas es imprescindible. Cuanto más, mejor.
  • Aprendizaje diversificado : mientras estudiamos electromagnetismo, no estudiamos teoría de circuitos. Estudiamos estos dos como capítulos separados porque tiene sentido hacerlo.
    En robótica, por ejemplo, la percepción usa tanto álgebra lineal como estadística. Aunque estudiarás tanto el álgebra lineal como la estadística como capítulos separados también, pero para estudiar la percepción estarás usando ambos simultáneamente.
    Necesita un banco de habilidades para estudiar un problema y saber de qué se habla.
  • Unir tecnicidad y teoría : es una habilidad necesaria para traducir la teoría a la práctica y viceversa. La robótica es tanto hardware como software con mucha teoría subyacente detrás. Ser capaz de cruzar este puente te lleva por delante de la curva tremendamente
    Como dice Yogi Berra: “ En teoría, no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, hay.

Pasos practicos

  • Desarrollar dominio en un idioma. Comience a usar GitHub.
  • Sigue leyendo libros. Con cada lectura, su claridad aumentará. Comenzarás a aprender la jerga comúnmente utilizada en robótica. Toma tiempo.
  • Aprenda álgebra lineal, probabilidad, estadística, física, ecuaciones diferenciales.
  • Tome notas de cada tema que aprenda. Haga una telaraña con ellos tratando de conectar los puntos. Este ejercicio obliga a su cerebro a mirar las cosas de manera más coherente.
  • Aplica el conocimiento que aprendiste. Documente las experiencias que reunió.

¡La robótica es una aventura increíble para emprender!

Hay muchas habilidades requeridas para la tecnología robótica. Como robotizado tienen infinitas oportunidades de desarrollo e investigación. Pero la corriente básica es

  1. Ingeniería Electrónica y de Comunicación
  2. Ingenieria Eléctrica
  3. Mecatrónica
  4. Ciencias de la Computación
  5. Matemáticas
  6. Física

Los temas anteriores son pocas corrientes básicas de ingeniería y ciencia que tratan directamente con robótica.

Aparte de eso, debe tener conocimientos básicos relacionados con

Electrónica / Comunicación / Eléctrica / Mechtronic / Ingeniería informática

  1. Sistemas embebidos
  • C incrustado
  • Microcontroladores / Microprocesadores 8051
  • FOTO
  • Tecnologías Embebidas ARM
  1. Diseño VLSI y circuitos integrados
  2. Tecnología de sensores
  3. AC DC Motor
  4. Procesamiento de señales digitales
  5. Procesamiento de imagen digital (DIP)
  6. MATLAB y LabVIEW
  7. Comunicación móvil e inalámbrica
  • GSM
  • GPS
  • Bluetooth
  • Wifi
  • HTML
  1. C o C ++

Para tecnología robótica avanzada (para robots industriales como KUKA Kr 16)

  1. Controladores lógicos programables Sistema SCADA, Interacción humano-computadora, Sistemas de control distribuido (DCS)
  2. Variador de frecuencia
  3. Hidráulica y Neumática
  4. Java (lenguaje de programación) y SQL
  5. Python (lenguaje de programación)
  6. AutoCAD, SolidWorks (software CAD) CATIA (software)
  7. Y la lista continúa …

Básicamente, cuatro departamentos implican para hacer cualquier tipo de robot.

  1. Ingeniería mecánica: para dar estructura al bot … por lo que debe aprender algunos programas de diseño en 3D como Solid Works, Catia, etc.
  2. Ingeniero eléctrico: para dar movimientos al robot … por lo que debe ser minucioso con los conceptos de motores de CC, motores paso a paso, servomotores, su selección y función.
  3. Electrónica: para controlar el bot, como controlar el servomotor usando señales PWM para momentos precisos, luego debe aprender a usar Arduino, Rasberry pi, etc.
  4. Ciencia de la computadora – para la programación – de todos modos debe saber al menos el lenguaje ‘C’ para proceder … ser bueno con los algoritmos … y escribir código de acuerdo a eso y puede usar cualquier lenguaje de programación con el que se sienta cómodo. Prefiero Python, que será fácil de aprender.

eso es todo … todo esto es lo básico que debes saber antes de entrar en cualquier fabricación de robots … luego depende de tu aplicación del robot que necesitas para aprender esas cosas especiales …

Como muchas personas sugirieron que deberías saber física, matemáticas, bla, bla, bla … no quiero hacerte asustar … solo aprende las cosas básicas anteriores e implementa primero con un bot básico, luego obtendrás confianza … después de eso puedes proceder con uno complejo ..

La robótica actual se está volviendo cada vez más complicada. No hay una fuerza específica suficiente para la robótica. Requiere una comprensión profunda de

  1. Profundo conocimiento de los sistemas integrados.
  2. Inteligencia artificial.
  3. Redes neuronales y redes.
  4. Fabricación de circuitos y construcción de prototipos.
  5. Todo en ingeniería mecánica.

Lo que no necesitas para aprender todo. Entonces, solo tome una competencia única en robótica en lugar de construirla.

Para la robótica, debe ser una persona lógica, ya que desarrollar dichos proyectos requiere muchas habilidades lógicas y de resolución de problemas.

En lo que respecta al conocimiento técnico, debe tener un buen conocimiento básico de electrónica, microcontroladores e inteligencia artificial. La programación en lenguaje de nivel ensamblador o cualquier programación de microcontroladores de este tipo es algo que debe aprender. Algún conocimiento sobre bluetooth, zigbee, RF, etc. será beneficioso.

Con respecto a otras habilidades, intente desarrollar algunas buenas habilidades de soldadura y soldadura y aprenda a hacer PCB.

Estas son algunas habilidades básicas, y puede agregar algunas más si lo requiere.

La mejor de las suertes…

Hay varias buenas habilidades que serán útiles en el campo de la robótica, ya que es una sinergia de varios dominios de la ingeniería. Pero estas dos habilidades son, en mi opinión, las más importantes para cualquier persona de robótica.

  1. Matemáticas -> Álgebra lineal, cálculo, probabilidad y estadística, optimización numérica
  2. Programación de computadoras -> Cómo implementar una teoría en un programa de computadora. Para hacer que una teoría funcione en restricciones prácticas, uno necesita conocer varios ‘hacks’ y ‘trucos’. Todo esto entra aquí.

He pasado alrededor de 3 años en este dominio como estudiante. La robótica es una plataforma interdisciplinaria que generalmente involucra mecánica, electrónica (o eléctrica) y ciencias de la computación. Por lo tanto, los estudiantes robóticos exitosos poseen habilidades de física y matemáticas de un ingeniero mecánico, análisis de circuitos y diseño de habilidades o estudiante de electrónica y codificación sjill de estudiante de CS.

Aparte de esto, necesita conocer softwares básicos como

  1. Laboratorio de matemáticas
  2. AVR stdio
  3. Proteo
  4. SinaProg

Estos cuatro softwares son útiles desde el diseño hasta la simulación. Los utilicé. Soy un principiante. Te puede ayudar.

Uno necesita conocer la electrónica, especialmente la programación, y también parte de la mecánica, como el par, la aceleración, etc.

La habilidad requerida también se basa en el tipo o la robótica que desea utilizar para la robótica normal, una parte de la electrónica debería ser suficiente, pero si usted dice acerca de las guerras robo o cualquier robótica basada en aplicaciones industriales, también conoce cosas mecánicas.

Hola usuario de Quora.

Aprende a enseñar robótica.

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