電腦科學與機器人學 - 做中學 ! Linux 到 ROS 2

精通 Linux、Docker、ROS 2 和 Git — 構建、模擬和部署現代機器人( robots 0的基本工具包。

從這 15.5 小時的課程，你會學到

Linux 機器人技術( RObotics )
精通 ROS2，最新版本的機器人作業系統
瀏覽 Linux 檔案系統並管理權限
使用 Linux 命令進行文字編輯、網路通訊和自動化
建置並運行腳本以在 Linux 中自動化任務
安裝和管理 Docker 容器( containers )和映像( images )
建立、共享和優化 Dockerfile 和 Compose 配置
將 Docker 與 GPU 支援和 Local Registry (本地私有倉庫，通常指在自己電腦或 LAN 中架設的映像檔或套件儲存服務)整合
掌握 Git 基礎、工作流程、分支與變基
使用 GitHub 進行協作，並使用 Git Actions 實現任務自動化
設定並使用具有擴充功能的 Visual Studio Code
安裝並探索 ROS 2 的架構、主題、服務和操作
建立和管理 ROS 2 工作區和軟體套件
使用 Gazebo 模擬機器人，並在 RViz 中視覺化數據
使用 ROS 2 工具在真實機器人上部署和測試程式碼

要求

無需任何 ROS 或 ROS 2 的先驗知識
無需任何機器人理論的先驗知識
練習系統：一台可運行 Linux 模擬或安裝程式的電腦（Windows、Mac 或 Linux 系統）。我們將一起安裝所有必需的軟體 — 您只需要幾 GB 的額外儲存空間
無需任何程式設計知識
穩定的網路連線

課程說明

深入體驗從基礎運算到尖端機器人技術( robotics )的沉浸式實踐之旅。在本課程中，您將掌握必要的開發工具（Linux 命令列、用於版本控制的 Git、Docker 容器和 VS Code IDE），並將它們直接應用於 ROS 2 機器人開發。

我們秉持「邊做邊學」的理念—「學習是一個主動的過程。我們透過實踐來學習，只有實際應用的知識才能真正記住。」—因此，您將在每個階段建立真實的專案。例如，您將在 Docker 容器內的 Linux 系統上建立完整的 ROS 2 工作區（符合機器人技術最佳實踐），並使用 Visual Studio Code 進行編碼和偵錯，而無需擔心作業系統衝突。您將逐步編寫 ROS 2 節點，並控制主題和服務，首先在模擬環境中進行測試，然後在實際機器人上進行操作—從而實現虛擬測試與實際應用之間的閉環。透過這種方式，理論概念能夠立即轉化為可運行的機器人演示，確保您真正掌握新技能。

您將學到什麼

使用 Git 和 GitHub 追蹤、提交和管理您的程式碼。軟體開發的核心在於協作和社群！您將學習如何使用 Git 和 GitHub 與他人合作，建立分支、衍生和拉取請求。
機器人開發整合開發環境 (IDE)：您將探索各種整合開發環境，這些環境將幫助您為機器人開發酷炫的新功能，並簡化您的程式設計工作流程。
ROS 2 核心概念：透過使用 Python 或 C++ 編寫自己的節點、發布/訂閱主題、呼叫服務和處理動作，學習 ROS 2 的基礎知識。每個概念都透過實際範例和在模擬機器人上的實驗進行強化，遵循「邊做邊學」的教學方法。
仿真與 Gazebo：建立機器人模型並在 Gazebo 模擬環境中測試其行為。您將練習數位孿生技術，並觀察程式碼變更如何立即影響虛擬機器人，這與成功的機器人課程中的技術類似。
部署到真實機器人：將您的模擬程式碼移植到硬體上。您將連接感測器和執行器，在真實機器人上運行 ROS 2 節點，並觀察您的軟體在現實世界中如何運作。這完成了從程式碼編寫到模擬測試再到實際機器人控制的學習循環。

在本課程結束時，你將擁有一個包含真實專案的作品集：從使用 Docker 建立基於 Linux 的開發環境到在實體機器人上執行 ROS 2。在此過程中，你將精通 Git，將其既作為協作工具，又作為一台時光機，讓你能夠回溯到程式碼的先前版本。

你將獲得應對現代機器人挑戰所需的信心和技能 — 在實踐中不斷建構和實驗，逐步學習。

目標受眾

好奇的初學者 — 從零開始，掌握 Linux、Docker 和 ROS 2 的基礎知識，自信地進入機器人世界。
進階愛好者 －透過動手實驗、模擬和真實的機器人項目，將理論與實踐結合，提升您的技能。
資深開發者 －使用進階 Git、Docker 和 ROS 2 工具，優化您的工作流程，簡化機器人開發。
產業專家 －掌握機器人軟體、容器和協作編碼的生產就緒配置。
終身學習者和創客 －無論您是建造業餘機器人還是擴展工業機器人，本課程都將為您提供一套可重複使用的機器人工具包。

講師簡介

Antonio Brandi 機器人自主導航工程師

嗨，我是 Antonio Brandi，很高興你來到這裡！

我是機器人工程師，專攻機器人自主導航，擁有多年使用 ROS 和移動機器人進行工業及商業應用開發的經驗。

目前，我在 Pal Robotics 與 ROS 和機器人領域最頂尖的人才共事。

雖然我擁有工程背景，但我學習 ROS 的方式是自學的，我知道快速掌握所有概念和文件有多麼困難和令人沮喪。此外，我真心認為學習的最佳方式是動手實踐，建立一個可以互動和操作的實際專案。

因此，我的課程將涵蓋必要的理論基礎及其在實際應用中的運用！

記住，學習的過程要充滿樂趣，要勇於嘗試。

Jonathan Cacace 機器人軟體開發者

我是一位充滿熱情的研發軟體開發人員，專注於高階機器人應用，擁有超過十年的機器人平台開發經驗。

身為講師，我曾在那不勒斯費德里科二世大學擔任教授五年，教授以下課程：

機器人實驗室：為自動化工程專業的碩士研究生講授模擬和真實機器人的程式設計。

移動機器人：為自動駕駛車輛工程專業的碩士研究生講授輪式機器人在未知環境中導航的程式設計。

此外，我還撰寫了三本關於使用 ROS 和 ROS 2 進行機器人編程的書籍（第四本正在撰寫中）。

字幕：英文

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