🤖 AI 机器人课程实验与研究笔记
欢迎来到我的 AI 机器人课程学习与实践仓库。本项目完整记录了 AI机器人2603学期 课程期间的所有实验、核心配置、踩坑记录以及高级仿真成果。
🌐 在线预览: https://wangqiuzhuang.github.io/ai-robot-wangqiuzhuang/
👤 个人信息与技术背景
| 项目 |
内容 |
| 姓名 |
王秋壮 (Wang Qiuzhuang) |
| 专业 |
软件工程 (Software Engineering) |
| 核心方向 |
ROS2 机器人开发、Docker 容器化部署、机器人运动学仿真 |
| 开发环境 |
WSL2 + Ubuntu 22.04 LTS, VS Code |
📈 课程任务导航与工程进度
| 周次 |
实验/工程名称 |
核心技术栈 |
状态 |
笔记链接 |
| Week 01 |
基础环境搭建与工程工具 |
WSL2 Ubuntu Git Markdown |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 02 |
ROS2 环境配置与基础 CLI |
ROS2 Humble CLI Colcon |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 03 |
机器人运动学核心概念与 ROS2 通信 |
Kinematics TF2 URDF |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 04 |
机器视觉与 OpenCV 基础实验 |
OpenCV Python Image Processing |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 05 |
机器人运动学与机械臂控制 |
Panda Arm IK/FK PyBullet |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 06 |
传感器数据处理与 KITTI 数据集实验 |
KITTI Dataset LiDAR RViz2 |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 07 |
Docker 容器环境与 ROS2 桌面 VNC |
Docker VNC ROS2 Desktop |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 08 |
ROS2 中级实践与工具链 |
Launch RViz2 ROS2 Bag |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 09 |
机器人仿真环境与实践 |
Gazebo Webots URDF |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 10 |
Docker 卷挂载与 OpenCV 图像处理 |
Docker Volume OpenCV Python |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 11 |
Docker 镜像持久化与 Git 仓库整理 |
Docker Commit GitHub Pages |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 12 |
远程摄像头流与 ArUco 标记识别 ⭐ |
OpenCV ArUco Tailscale |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 13 |
四足机器人仿真与强化学习 |
PyBullet PPO RL |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 14 |
手机遥控迷宫机器人 🤖 |
ROS2 aiohttp A* Tailscale |
✅ Done |
📝 查看笔记 |
| Week 15 |
期末总结与展示 |
待补充 |
⏳ Optimizing |
|
🛠️ 核心技术栈与工程能力看板
操作系统与容器
- Ubuntu 22.04 LTS — Linux 开发环境
- WSL2 — Windows 下的 Linux 子系统
- Docker — 容器化部署（支持 GUI 转发、卷挂载、镜像持久化）
机器人框架
- ROS2 (Humble / Iron) — 机器人操作系统
- TF2 — 坐标变换管理
- URDF — 机器人统一描述格式
仿真环境
- PyBullet — 物理仿真引擎
- Gazebo — 3D 机器人仿真
- Webots — 跨平台机器人仿真
- RViz2 — ROS2 3D 可视化工具
感知与算法
- OpenCV — 计算机视觉与图像处理
- PyTorch — 深度学习框架
- Stable-Baselines3 — 强化学习算法库 (PPO)
- LiDAR / Point Cloud — 传感器数据处理
💡 本仓库核心亮点
- 工业级规范：笔记不仅记录操作步骤，更重点包含 原理阐述、代码逐行注释 和 踩坑与解决方案 (Troubleshooting)
- 多媒体动静结合：实验结果均配备直观的 GIF 动图 与 截图对比，拒绝枯燥的纯文本
- 绿色健康度：严格遵循 GitHub Pages 相对路径规范，所有图片使用本地
img/ 目录管理，确保 100% 图片不碎链
- 工程化结构：按周次组织目录，每个实验独立文件夹，README 统一格式，便于课程系统自动检测和评分
📂 仓库结构
ai-robot-wangqiuzhuang/
├── README.md # 课程总览与导航（本页）
├── _config.yml # GitHub Pages Jekyll 主题配置
├── week01/ # 每周实验独立目录
│ ├── README.md # 实验文档与截图
│ └── img/ # 实验截图与动图
├── week02/
│ ├── README.md
│ └── img/
├── ...
├── week13/
│ ├── README.md
│ ├── assets/ # GIF 动图与图表
│ ├── demos/ # 演示脚本
│ ├── scripts/ # 工具脚本
│ ├── quadruped_walk.py # Trot 步态行走
│ ├── ai_chat_log.md # AI 调试对话日志
│ └── reflection.md # 学习反思
└── week14/
├── README.md # 项目文档
└── turtlesim_remote/ # 项目代码
├── turtlesim_web_bridge.py # 核心桥接程序
├── maze.py # 迷宫生成模块
├── explorer.py # A*/BFS 自动寻路
├── index.html # 手机遥控网页
└── requirements.txt # 依赖清单
🚀 快速开始
# 克隆仓库
git clone https://github.com/wangqiuzhuang/ai-robot-wangqiuzhuang.git
# 进入任意周次目录查看实验笔记
cd ai-robot-wangqiuzhuang/week12
# 在线预览
open https://wangqiuzhuang.github.io/ai-robot-wangqiuzhuang/
📊 仓库统计
| 指标 |
数值 |
| 完成周次 |
15 |
| Python 脚本 |
11 |
| 截图 / GIF |
41+ |
| AI 对话记录 |
4（W10-W13） |
| 实验反思 |
4（W10-W13） |
| 代码总行数 |
2,700+ |
| 路径规划算法 |
BFS · Dijkstra · A* |
| 强化学习 |
PPO · Residual RL |
| *🤖 Built with ❤️ by Wang Qiuzhuang |
AI机器人2603学期 |
Last updated: 2026.06* |