如果你很想参加机器人比赛,身边也恰好有一些志同道合的小伙伴,但是学校不支持。没关系,来找我,我尽量通过大疆的关系说服你们学校支持你们参加RoboMasters。
虽然你是以机器人比赛为主线在探索机器人技术,但是要时刻记得,机器人比赛给你的理论方面的训练很差,还会让你养成一些坏习惯,比如凡事都希望用一些糙猛快的办法来解决。由于通常整个团队都没有太多的项目管理经验,到比赛前一段时间才会加紧功夫去做机器人,很多时候就会用“山寨”的办法去处理机器人的故障。比如说某个承重结构用久了会弯,为了赶比赛的进度,就拿锤子敲直了、再加一条辅助的结构在旁边继续用,而没有细致地去做建模、受力分析,思考是什么原因导致承重结构会变形。再比如说调PID参数就是生调乱改,而没有基于机器人的动力学模型去估测参数的大概范围。
大二的暑假,有可能你跟着学校的机器人队参加了一些机器人比赛。这是一个反思总结的好时机,为什么机器人队取得了这样那样的成绩?整个团队怎样才能更有效率?明年如何继续招新?暑假要把时间花在技术积累上面,这个时候可以回头思考思考之前准备比赛时用糙猛快的办法解决的问题如何能够细致地去解决。
如果大二的暑假没有参加机器人比赛,可以做一个机器人,比如6条腿的蜘蛛,比如码垛机器人。舵机是机器人工程师的好朋友,一定要好好掌握。
另外你其他方面的能力也不能落下。大二结束的时候,你的Linux应该用的很熟练了,除了makefile,你也用起了cmake。你也应该开始理解Github存在的意义,因为你已经上去读了很多别人的代码,你也把自己的一些课程设计和小项目放在了Github上面。另外大二基本上了本专业一些比较难的基础课程,比如自动控制原理、机器学习、概率统计、材料和力学等课程,同学们会看到这些课程里又用到了线性代数和微积分的知识,以及建模的知识。这时候可以把大一的物理、线性代数和微积分再翻出来看看。
同学的学校应该给大二到大三的学生有开设面向对象的程序设计,一般用Java或C++教授。在面向对象的程序课里面,一定要积累3000行左右的代码的开发经验。经典的面向对象程序设计的练习通常是写游戏,比如俄罗斯方块,吃豆人等等,一定要自己能够做到完全手写一个完整的项目出来。
另外你可以开始学习Matlab当中的神器Simulink了。在大二这一年的学习中,你可能在不少课程里多多少少用到了Matlab。假设你已经在我的推荐下喜欢上了Python,你可能会觉得Matlab的计算工具没有比Python强多少;假设你自己在别人的推荐下喜欢上了mathematica(Mathematica 到底有多厉害? - Wolfram Mathematica),你可能会觉得和Mathematica这种神一样的语言比起来,Matlab弱爆了。但是要注意的是,Matlab最强大的工具是Simulink,通过它你几乎可以仿真一切的物理系统和控制系统。我建议同学可以通过Simulink实现一个倒立摆,然后理解Matlab的强大之处。对此我强烈推荐一个很好的教材(http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=Introduction§ion=SimulinkControl),它详细介绍了一些经典的控制系统如何分析以及用Simulink实现。然后我再强烈推荐一个讲Simulink里面一个更加和物理仿真贴近的工具Simscape(Control of an Inverted Pendulum on a Cart)的文章。阅读并实现了这两篇文章里的内容,同学应该会对倒立摆有了比较深刻的认识。倒立摆是机器人学中一个非常重要的模型,因为火箭、导弹、双足机器人、四足机器人,基本都是倒立摆的变形。你自己实现出来的simulink模型一定要存好,以后可能还会再拿出来仔细看。