黑马程序员首次对外公布学习路线图，教你如何玩转机器人开发

当前，与智能机器人开发技术相关的话题越来越热，IT培训机构黑马程序员今年3月份在武汉校区开设了首期智能机器人软件开发工程师就业班，随着课程临近结束，很多人都好奇，黑马程序员的智能机器人软件开发课程到底都学了什么技术?

入门之旅：打好基础是关键

第1周：Python基础。Python像一把瑞士军刀， 你可以用它干很多事，比如自动回复邮件、自动收集信息。

很多零基础学员，第一周便能用Python开发出简单的学生管理系统、火车票查询系统。

第2周：学会面向对象。最能体现“面向对象”编程思想的，就是大家小时候都喜欢玩的坦克大战。

图：第二周学习成果

第3周：高等数学。要想掌握机器视觉和人工智能， 成为年薪30万以上的工程师， 懂高等数学和线性代数，这是必备基础。

图：第三周作业

第4周：网络编程和多线程。网络技术是机器人工程师必备的技能，多线程也是能最大发挥程序效率的必备技能，掌握udp、tcp和socket这是编写通讯模块的重要基础， 后面我们编写工业3D相机和机械臂驱动，都需要基于socket进行编程。

第5周：HTML和爬虫。Web技术实际上已经渗透到了编程的方方面面，另外大量网络上的数据我们需要能够抓取下来，做数据分析，为机器学习，数据挖掘打下坚实的基础。

第6周：数据清洗和挖掘。学生掌握数据库概述、客户端使用、数据库操作、表结构的创建和修改、表数据的增删改查、where、order、group、分页、连接查询、外键、视图、事务、索引等数据操作技术。

进阶之旅：掌握开发“工具”

学到这里，学员们基本上已经成为初出茅庐的新兵了，可以准备进入智能机器人软件工程师开发的大门了。

第7周：Linux。对于机器人工程师来说，语言和操作系统都是工具， 哪个工具最顺手，我们就要优先学习哪个。从现在到可预见的未来，Linux是机器人软件工程师最好的操作系统。原因是机器人操作系统ROS是基于Ubuntu开发的，在Ubuntu上运行最稳定。

第8周，C++实战编程。如果说Python是瑞士军刀，那么C/C++便是锤子和螺丝刀。真要去造机器人，合适的工具并不是瑞士军刀，而是简单粗暴的锤子和螺丝刀般的工具。

熟练使用工具，需要大量的实践。在课堂上，黑马程序员的老师通过类比讲解Python和C++的异同点，Python写业务逻辑简洁明了，C++做核心算法，整洁高效。以此让大家短时间内快速掌握两门语言。

第9周，CMake和makefile实战。C语言和C++语言从诞生到现在已经有几十年了， 很多前辈程序员写出了大量经典的框架和工具集， 学习编译工具理解Github存在的意义， 让前辈的代码融入到我们的工程中。

实操之旅：拆解机器人

当学员们掌握工具之后，终于进入全面了解机器人的过程。

第10周，机器人操作系统。ROS( Robot Operating System，机器人操作系统)诞生于2007年，并很快在机器人研究领域掀起了ROS开发与应用的热潮，目前已经成为机器人领域的网红。

图：学员们第10周的作业

猎聘网上搜索ROS关键字，大多数岗位起步月薪到达到1.5万~2万元。学员本周的学习任务是，熟练使用pid原理，联合使用C++和Python语言，完成扫地机器人的开发。

第11周，机器人学&Cobot Sys仿真。六关节机械臂工作原理，机器人坐标系，坐标变换与旋转矩阵，欧拉角四元数，机器人的DH表达，机器人关节空间与笛卡尔空间转换，机器人的正解和反解，这些都是属于机器人学的最基本的问题。我们花一周的时间为大家讲解，cobot Studio是机器人仿真模拟的利器。

图：多自由度的机械臂的难点在于机械臂的运动学如何建模

第12周，相机成像和驱动。相机是机器人的眼睛，我们要学习不同相机的成像原理，不同光源对成像的影响，结构光相机，双目相机和普通rgb相机的使用场景，相机下位机程序的编写，相机驱动的编写等内容。

第13周，机器视觉Open CV，视觉是人类最为重要的感觉。要赋予机器人智能，第一步就是给机器人赋予视觉。随着科学技术和计算机计算的不断发展，主要解决视觉问题的图像处理系统得到了长足的发展，涌现出许多优秀的框架，Open CV是其中的代表。

第14周：3D视觉。2D的照片丢失了一个维度的数据，在某些特殊应用场景下，不能满足开发的需求，我们要引入3D的相机来进行更准确的识别。

实战之旅：让机器人有“思想”

在掌握了初高级工具，了解了机器人的相关系统之后，接下来就是进入实战模块了。

第15周:深度学习实战。深度学习是目前很火的技术，但是大多数教程都偏理论，学完很难应用到真实的业务场景里面，我们采用目前最主流的深度学习框架(pytorch)，讲解深度学习和卷积神经网络， 深度学习做重要的是组织数据集，评估模型和改善模型。

图：机器人才是未来垃圾分类的霸主

第16周:SLAM。SLAM是Simultaneous localization and mapping缩写，意为“同步定位与建图”，主要用于解决机器人在未知环境运动时的定位与地图构建问题，我们课程会讲解slam算法原理，坐标变换与实时构图的过程，最终利用生成好的地图文件，完成AGV小车或者扫地机器人的自主导航。

第17周以后，学员们开始了多项实战项目实践，包括机器人写字、器人无序分拣、机器人跟随等。以机器人写字为例，该项目是人手写数字，通过机器视觉识别数字的图像，让机器人模仿写出对应的数字。

图：这个步骤，涵盖数据收集、深度学习、视觉处理、识别数字等多项技术的综合

近几年，机器人以各种“方式”进入我们的世界。牛津经济研究所曾在6月25日发布报告：未来10年机器人将取代全球2000万工作岗位。

机器人一直是黑马程序员非常关注的领域，在开发新课程上，黑马程序员也一直走在时代的前沿。黑马程序员从成立最初的单一学科，到现在已包括JavaEE、Python+人工智能、前端与移动开发、UI/UE设计、大数据、Go语言等14门学科。

历史上，黑马程序员曾在移动互联网时代来临之际，率先培养了大批的Android与iOS的开发人才，为移动互联网输送了大量的人才。在即将到来的智能机器人时代，黑马程序员依然走在前面。