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教學大綱與進度

課程基本資料：

學年期課號課程名稱階段學分時數修教師班級人撤備註

114-1 350578 AI探索者: AI 與高階機器人控制 1 3.0 3 ★ 莊賀喬創新AI學位學程 18 0 上課地點：先鋒1F MIT教室

學年期	課號	課程名稱	階段	學分	時數	修	教師	班級	人	撤	備註
114-1	350578	AI探索者: AI 與高階機器人控制	1	3.0	3	★	莊賀喬	創新AI學位學程	18	0	上課地點：先鋒1F MIT教室

教學大綱與進度：

教師姓名莊賀喬　教師諮商時間(Office Hours)

Email hchuang@ntut.edu.tw

最後更新時間 2025-09-12 09:22:29

課程大綱學生自備: 電腦及Python3 環境課程大綱: 這是個由麻省理工學院教授所設計的課程。同學們將循序漸進的了解機器人作業系統與AI的運用。本課堂業界最先進的四足機器人——波士頓動力公司研發的AI狗, Spot。透過這堂課程，學員將了解最新的AI技術。透過AI狗的運作原理、相關機構設計，馬達設計，機電架構，高階控制軟體。課程將提供最新的SPOT軟體與API的運用。同學們將不僅有機會親手操作SPOT，還將為SPOT開發各類自動控制與AI應用。隨著機器人的普及，同學們也將學習機器人的控制軟體ROS2。並了解各式傳感器的運用，如LiDAR、Radar、IMU、相機等機器人領域的硬體。也將運用ROS2來做高階的運用，如地圖建構、定位、導航，路徑規劃，模擬工具，AI影像辨識與機器學習等應用。課程結束後學員能夠由基礎到進階，逐步掌握AI機器人的技術。此外，透過小組協作，實機操作與課程互動，同學們將上課習得的知識需轉化成解決問題的技能。挖掘知識如何應用。 With the increasing adoption of robotics, students will learn the robot operating software ROS2 and gain an understanding of various sensors such as LiDAR, Radar, IMU, and cameras, which are essential in the field of robotics. They will also apply ROS2 in advanced applications, including mapping, localization, navigation, path planning, simulation tools, AI-based image recognition, and machine learning. By the end of the course, students will be able to progressively master AI robotics technologies, from the fundamentals to advanced topics. In addition, through group collaboration, hands-on practice, and interactive learning, students are expected to transform the knowledge acquired in class into problem-solving skills, exploring how to apply what they have learned in real-world contexts.

課程進度 1 機器人技術與ROS2 基礎介紹 2 ROS2 操作 3 機器人模型與運動學 4 Turtlebot入門 5 國慶日放假 6 Turtlrbot實作 7 光復節補假 8 期中評量 9 什麼是Mujoco 10 什麼是URDF, MJCF 11 Mujoco中的執行器與感測器 12 在Mujoco中控制機器人 13 在Mujoco中控制機器人 14 PID與LQR控制理論 15 實作控制理論讓機器人保持平衡 16 實作控制理論讓機器人保持平衡 17 校慶補假 18 期末評量

評量方式與標準出席率： 20% 期中報告: 30% 期末展示： 30% 課堂表現： 20%

使用教材、參考書目或其他 【遵守智慧財產權觀念，請使用正版教科書，不得使用非法影印教科書】

使用外文原文書：否
本課程使用自編講義教材 [1] Turtlebot3: https://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/ [2] ROS2: https://docs.ros.org/en/foxy/index.html

課程諮詢管道透過每週二上午9:00-12:00的 Office Hour 先國際研發大樓1樓會議室可諮詢所有與課程相關的內容。

延伸教學與資源

課程對應SDGs指標 SDG1：消除貧窮（No Poverty）
SDG2：消除飢餓（Zero Hunger）
SDG3：良好健康和福祉（Good Health and Well-being）
SDG4：優質教育（Quality Education）
SDG7：可負擔的潔淨能源（Affordable and Clean Energy）
SDG8：尊嚴就業與經濟發展（Decent Work and Economic Growth）
SDG9：產業創新與基礎設施（Industry, Innovation and Infrastructure）
SDG11：永續城市與社區（Sustainable Cities and Communities）

課程是否導入AI ● 無（None）

備註
線上即時課程網址如下

meet.google.com/peq-msro-nzn

教師姓名	莊賀喬　教師諮商時間(Office Hours)
Email	hchuang@ntut.edu.tw
最後更新時間	2025-09-12 09:22:29
課程大綱	學生自備: 電腦及Python3 環境課程大綱: 這是個由麻省理工學院教授所設計的課程。同學們將循序漸進的了解機器人作業系統與AI的運用。本課堂業界最先進的四足機器人——波士頓動力公司研發的AI狗, Spot。透過這堂課程，學員將了解最新的AI技術。透過AI狗的運作原理、相關機構設計，馬達設計，機電架構，高階控制軟體。課程將提供最新的SPOT軟體與API的運用。同學們將不僅有機會親手操作SPOT，還將為SPOT開發各類自動控制與AI應用。隨著機器人的普及，同學們也將學習機器人的控制軟體ROS2。並了解各式傳感器的運用，如LiDAR、Radar、IMU、相機等機器人領域的硬體。也將運用ROS2來做高階的運用，如地圖建構、定位、導航，路徑規劃，模擬工具，AI影像辨識與機器學習等應用。課程結束後學員能夠由基礎到進階，逐步掌握AI機器人的技術。此外，透過小組協作，實機操作與課程互動，同學們將上課習得的知識需轉化成解決問題的技能。挖掘知識如何應用。 With the increasing adoption of robotics, students will learn the robot operating software ROS2 and gain an understanding of various sensors such as LiDAR, Radar, IMU, and cameras, which are essential in the field of robotics. They will also apply ROS2 in advanced applications, including mapping, localization, navigation, path planning, simulation tools, AI-based image recognition, and machine learning. By the end of the course, students will be able to progressively master AI robotics technologies, from the fundamentals to advanced topics. In addition, through group collaboration, hands-on practice, and interactive learning, students are expected to transform the knowledge acquired in class into problem-solving skills, exploring how to apply what they have learned in real-world contexts.
課程進度	1 機器人技術與ROS2 基礎介紹 2 ROS2 操作 3 機器人模型與運動學 4 Turtlebot入門 5 國慶日放假 6 Turtlrbot實作 7 光復節補假 8 期中評量 9 什麼是Mujoco 10 什麼是URDF, MJCF 11 Mujoco中的執行器與感測器 12 在Mujoco中控制機器人 13 在Mujoco中控制機器人 14 PID與LQR控制理論 15 實作控制理論讓機器人保持平衡 16 實作控制理論讓機器人保持平衡 17 校慶補假 18 期末評量
評量方式與標準	出席率： 20% 期中報告: 30% 期末展示： 30% 課堂表現： 20%
使用教材、參考書目或其他	【遵守智慧財產權觀念，請使用正版教科書，不得使用非法影印教科書】使用外文原文書：否本課程使用自編講義教材 [1] Turtlebot3: https://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/ [2] ROS2: https://docs.ros.org/en/foxy/index.html
課程諮詢管道	透過每週二上午9:00-12:00的 Office Hour 先國際研發大樓1樓會議室可諮詢所有與課程相關的內容。
延伸教學與資源
課程對應SDGs指標	SDG1：消除貧窮（No Poverty） SDG2：消除飢餓（Zero Hunger） SDG3：良好健康和福祉（Good Health and Well-being） SDG4：優質教育（Quality Education） SDG7：可負擔的潔淨能源（Affordable and Clean Energy） SDG8：尊嚴就業與經濟發展（Decent Work and Economic Growth） SDG9：產業創新與基礎設施（Industry, Innovation and Infrastructure） SDG11：永續城市與社區（Sustainable Cities and Communities）
課程是否導入AI	● 無（None）
備註	線上即時課程網址如下 meet.google.com/peq-msro-nzn