علوم کامپیوتر و رباتیک - یادگیری عملی! از Linux تا ROS 2

آنچه یاد خواهید گرفت:

• Linux برای رباتیک
• تسلط به ROS 2، جدیدترین نسخه سیستم عامل ربات 
• ناوبری در فایل‌سیستم Linux و مدیریت مجوزها
• استفاده از فرمان های Linux برای ویرایش متن، شبکه و اتوماسیون
• ساخت و اجرای اسکریپت‌ها برای خودکارسازی تسک های در Linux
• نصب و مدیریت کانتینرها و ایمیج‌های Docker
• ایجاد، اشتراک‌گذاری و بهینه‌سازی Dockerfileها و تنظیمات Compose
• یکپارچه‌سازی Docker با پشتیبانی GPU و رجیستری‌های محلی
• تسلط به مبانی Git، گردش های کاری، شاخه‌سازی و ری‌بیس
• همکاری با استفاده از GitHub و خودکارسازی تسک ها با Git Actions
• پیکربندی و استفاده از Visual Studio Code به همراه افزونه‌ها
• نصب و بررسی در معماری ROS 2، تاپیک‌ها، سرویس‌ها و اکشن‌ها
• ایجاد و مدیریت محیط‌های کاری و پکیج‌های ROS 2
• شبیه‌سازی ربات‌ها با Gazebo و مصورسازی داده‌ در RViz
• پیاده‌سازی و تست کد روی یک ربات واقعی با استفاده از ابزارهای ROS 2

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• هیچ دانش قبلی از ROS یا ROS 2 لازم نیست.
• هیچ دانش قبلی از تئوری رباتیک لازم نیست.
• سیستمی برای تمرین: دسترسی به یک کامپیوتر (Windows ،Mac یا Linux) برای اجرای شبیه‌سازی‌ها یا نصب‌های Linux. در این دوره همه موارد مورد نیاز با هم نصب خواهند شد - شما فقط به چند گیگابایت فضای ذخیره‌سازی اضافی نیاز دارید.
• هیچ دانش برنامه‌نویسی قبلی لازم نیست.
• یک اتصال اینترنت قابل اعتماد

توضیحات دوره

در یک سفر عملی و غوطه‌ورانه از اصول محاسبات تا رباتیک پیشرفته شیرجه بزنید. در این دوره، شما به ابزارهای توسعه‌دهنده ضروری (خط فرمان Linux، سیستم Git برای کنترل نسخه، کانتینرهای Docker و محیط توسعه VS Code) مسلط خواهید شد و سپس آن‌ها را مستقیماً با ROS 2 در رباتیک به کار خواهید برد.

این دوره از فلسفه «یادگیری با انجام دادن» پیروی می‌کند – «یادگیری یک فرآیند فعال است. ما با انجام دادن یاد می‌گیریم، تنها دانشی که استفاده شود در ذهن باقی می‌ماند.» – بنابراین شما در هر مرحله پروژه‌های واقعی خواهید ساخت. برای مثال، شما یک محیط کاری کامل ROS 2 را روی Linux و داخل یک کانتینر Docker (طبق بهترین شیوه های رباتیک) راه‌اندازی خواهید کرد و از Visual Studio Code برای کدنویسی و دیباگ کردن بدون نگرانی درباره تداخل‌های سیستم عامل استفاده خواهید کرد. گام‌به‌گام، شما نودهای ROS 2 را خواهید نوشت و تاپیک‌ها و سرویس‌ها را کنترل خواهید کرد، ابتدا در شبیه‌سازی و سپس روی یک ربات فیزیکی – که حلقه بین تست مجازی و کاربرد دنیای واقعی را کامل می‌کند. به این ترتیب، مفاهیم تئوری بلافاصله به دموهای رباتیک کارآمد تبدیل می‌شوند و تضمین می‌کنند که مهارت‌های جدید واقعاً در ذهن شما ماندگار شوند.

آنچه خواهید آموخت

• محیط توسعه و Linux: در ترمینال Linux پیمایش کنید، پکیج‌ها را نصب کنید و یک تنظیمات توسعه‌دهنده را روی Ubuntu پیکربندی نمایید. شما از ترمینال برای تعامل با فایل‌سیستم، زمان‌بندی تسک ها و خودکارسازی کارها با اسکریپت‌های bash استفاده خواهید کرد، دقیقاً همانطور که مهندسان رباتیک حرفه‌ای انجام می‌دهند.
• گردش های کاری کانتینری: از Docker برای ایجاد محیط‌های توسعه ایزوله و قابل بازتولید استفاده کنید. یاد خواهید گرفت چگونه هزاران Docker Image موجود در Docker Hub را دانلود و استفاده کنید و چگونه با Dockerfile ایمیج‌های سفارشی خود را بسازید.
• تسلط به Git، سیستم کنترل نسخه حرفه‌ای: از Git و Github برای ردیابی، کامیت و مدیریت کد خود مانند یک حرفه‌ای استفاده کنید. توسعه نرم‌افزار تماماً درباره همکاری و جامعه است! شما یاد خواهید گرفت چگونه از Git و Github برای همکاری با دیگران، ایجاد شاخه‌ها، فورک‌ها و pull requests استفاده کنید.
• IDEها برای توسعه رباتیک: شما محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE) مختلفی را بررسی خواهید کرد که به شما کمک می‌کنند ویژگی‌های جذاب جدیدی برای ربات خود توسعه دهید و گردش کاری کدنویسی خود را ساده کنید.
• مفاهیم اصلی ROS 2: مبانی ROS 2 را با نوشتن نودهای خود در Python یا ++C، انتشار/اشتراک در تاپیک‌ها، فراخوانی سرویس‌ها و مدیریت اکشن‌ها بیاموزید. هر مفهوم با مثال‌های عملی و آزمایش‌ها روی یک ربات شبیه‌سازی شده، با پیروی از رویکرد «یادگیری با انجام دادن» تقویت می‌شود.
• شبیه‌سازی و Gazebo: یک مدل ربات بسازید و رفتار آن را در شبیه‌سازی Gazebo تست کنید. شما تکنیک‌های دوقلوی دیجیتال را تمرین خواهید کرد و خواهید دید که چگونه تغییرات در کد شما بلافاصله بر ربات مجازی تأثیر می‌گذارد، که تکنیک‌های دوره‌های موفق رباتیک را منعکس می‌کند.
• پیاده‌سازی روی ربات واقعی: کد شبیه‌سازی خود را به سخت‌افزار منتقل کنید. شما سنسورها و عملگرها را متصل خواهید کرد، نودهای ROS 2 خود را روی یک ربات واقعی اجرا خواهید کرد و زنده شدن نرم‌افزار خود را در دنیای واقعی مشاهده خواهید کرد. این چرخه یادگیری را کامل می‌کند – از کد تا تست شبیه‌سازی شده و در نهایت کنترل واقعی ربات.

تا پایان این دوره، شما یک پورتفولیو از پروژه‌های دنیای واقعی خواهید داشت: از راه‌اندازی محیط‌های توسعه مبتنی بر Linux با Docker تا اجرای ROS 2 روی ربات‌های فیزیکی. در این مسیر، شما بر Git به عنوان یک ابزار همکاری و به عنوان یک ماشین زمان که به شما اجازه می‌دهد به نسخه‌های قبلی کد خود بازگردید، مسلط خواهید شد.

شما اعتماد به نفس و مهارت‌های لازم برای مقابله با چالش‌های مدرن رباتیک را – با یادگیری از طریق ساختن و آزمایش کردن در هر مرحله از راه به دست خواهید آورد.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• مبتدیان کنجکاو – از صفر شروع کنید و مبانی Linux، Docker و ROS 2 را برای ورود با اعتماد به نفس به دنیای رباتیک به دست آورید.
• دست‌اندرکاران سطح متوسط – مهارت‌های خود را با آزمایشگاه‌های عملی، شبیه‌سازی‌ها و پروژه‌های ربات واقعی که تئوری و عمل را پیوند می‌دهند، ارتقا دهید.
• توسعه‌دهندگان پیشرفته – گردش کاری خود را با ابزارهای پیشرفته Git، Docker و ROS 2 که توسعه رباتیک را ساده می‌کنند، تیز و دقیق کنید.
• متخصصان صنعت – به تنظیمات آماده تولید برای نرم‌افزارهای رباتیک، کانتینرها و کدنویسی مشترک مسلط شوید.
• یادگیرندگان مادام‌العمر و سازندگان – چه در حال ساخت ربات‌های سرگرمی باشید و چه در حال مقیاس‌دهی ربات‌های صنعتی، این دوره یک جعبه‌ابزار رباتیک قابل استفاده مجدد به شما می‌دهد.