机器人工程RobotEngineering

合集下载

机器人英语单词

机器人英语单词robotandroidautomaton机器人编程语言 robot programming language机器人工厂 robotized plant机器人工程学 robot engineering机器人视觉 robot vision机器人系统 robot system大多数移动机器人仍处于设计阶段。

most mobile robots are still in the design stage.科幻小说常提及可以骂人的机器人。

science fiction stories often mention robots that can talk.机器人就是现代工程技术的奇迹。

the robot is a marvel of modern engineering.机器人逐渐替代了装配线上的工人。

robots are replacing people on assembly lines.玩具机器人一滚一颠地跑得很快。

the toy robot moved forward with quick jerky steps.在汽车制造厂里，生产线上的许多工作现在就是由机器人去顺利完成的。

many production-line tasks in car factories are now performed by robots.一个工业机器人确实与医务机器人相同。

an industrial robot must be different from a medical robot.机器人视觉伺服系统就是当今机器人技术的热门研究课题之一。

robotic visual servo control is an hot research topic in the roboticsfield.机器人专家必须晓得他必须尽早著手生产机器人，并且尽可能得多搞。

a roboticist knows that you need to build early and build often.我们可以用情感机器人搞个开端，并使未来机器人真的能够具备同理心。

机器人工程专业知识

机器人工程专业知识
机器人工程专业涵盖多个领域的知识，主要包括：
1. 机械设计：涉及机器人的结构设计、运动学和动力学等基础知识，包括机器人的各种机构设计、传动系统、驱动系统等。

2. 先进制造：涵盖先进的制造技术，如3D打印、精密加工等，以及机器人制造过程中的材料选择、加工工艺等。

3. 自动控制：包括控制理论、控制工程等基础知识，涉及机器人的运动控制、轨迹规划、稳定性分析等。

4. 传感检测：涉及各种传感器的原理和应用，如位置传感器、速度传感器、力传感器等，以及信号处理和数据融合技术。

5. 工业机器人技术：涵盖工业机器人的基本构成、工作原理、应用领域等，包括机器人的编程、调试和维护等。

6. 计算机硬件与软件技术：包括计算机组成原理、操作系统、编程语言等基础知识，涉及机器人的软件设计和开发。

7. 微机原理：涉及微型计算机的基本原理和应用，包括微处理器、微控制器等基础知识。

8. 系统优化：涵盖系统优化的基本方法和技术，如遗传算法、神经网络等，用于提高机器人的性能。

9. 系统设计与仿真：涉及机器人系统的设计方法和技术，包括系统建模、仿真分析等。

10. 传感器与执行机构：涉及各种传感器和执行机构的原理和应用，如电机、气缸等。

11. 智能信息处理：涵盖人工智能、模式识别等领域的基础知识，用于处理和分析机器人感知到的信息。

此外，机器人工程专业还需要了解机器人技术的发展历史和现状，以及相关的法律法规和伦理规范。

同时，不同专业课程须覆盖相应的知识领域，以满足专业培养目标和行业需求。

应用型本科高校机器人工程专业人才培养探究

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2105-5640-3061应用型本科高校机器人工程专业人才培养探究郭霆1,2 安少军1 徐莉1* 齐建家1 刘财勇1,3(1. 黑龙江工程学院机电工程学院黑龙江哈尔滨 150050；2. 国家科学技术奖励工作办公室北京 100045；3. 攀枝花学院智能制造学院四川攀枝花 617000)摘要：在《中国制造2025》和工业4.0的大环境下，“机器换人”的概念应运而生，机器人走进千家万户，机器人工程专业也成了21世纪20年代的新型热门专业。

在众多开设机器人工程专业的高校中，应用型本科高校占据主体地位，那么如何进行人才培养成为了困扰大家的首要问题。

本文对作者所在学校的机器人工程专业学生进行调研，通过调研数据对人才培养的方向提出几点建议，首先应当设置合理的理论与实践课程比例，其次尽早让学生了解并清楚地选择自己的研究学习方向，最后尽可能多地对比学习不同机器人的系统控制以及系统的二次开发。

关键词：机器人工程人才培养应用型本科高校应用领域中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)05(c)-0224-04 Research on Talent Cultivation of Robot Engineering Major inApplication-oriented UniversitiesGUO Ting1,2 AN Shaojun1 XU Li1* QI Jianjia1 LIU Caiyong1,3(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Heilongjiang Institute of Technology, Harbin, HeilongJiang Province, 150050 China; 2. National Office for Science&Technology Awards, Beijing, 100045 China; 3. School of Intelligent Manufacturing, Panzhihua University, Panzhihua, Sichuan Province, 617000 China) Abstract: In the context of "Made in China 2025" and Industry 4.0, the concept of "machine replaces person"emerges at the right moment. Robots enter into thousands of households, and robotics engineering has become a new hot major in the 2020s. Among many colleges and universities offering robot engineering, application-oriented undergraduate colleges and universities occupy the dominant position, so how to carry out talent training has become the primary problem that disturbs everyone.In this paper, the author's school robotics engineering students study, through the survey data on the direction of the talent cultivation put forward some Suggestions, f irst of all should set up reasonable curriculum theory and practice of proportion, then asked the students to understand and clearly as soon as possible to choose their own study direction, finally compared to learn as much as possible the different robot control system and the secondary development of the system.Key Words: Robot engineering; Talent cultivation; Application-oriented university; Applications基金项目：黑龙江工程学院博士基金（项目编号：2017BJ11）；黑龙江工程学院教育教学改革项目（项目编号：JG201827）；教育部高教司产学合同育人项目（项目编号：201801129050,201802195042，201902149007）；黑龙江工程学院新工科研究与实践项目（项目编号：XGK2020208）。

机器人工程专业培养方案

机器人工程专业培养方案
机器人工程专业是一门研究机器人设计、控制、应用、智能以及其它机器人技术的学科。

因此，机器人工程专业的培养要求学生具备较高的理论与实践能力以及适应日新月异的社会科技变化的能力。

而培养目标是培养有良好理论基础，掌握机器人技术的学习者。

本文将针对机器人工程专业，从基础理论学科、专业基础课程、机器人控制专业课程、机器人应用技术课程和实验技能课程这五个方面，介绍机器人工程专业的培养方案。

1、基础理论学科：机器人工程专业学生需要掌握基础理论学科，如电气技术、机械技术、计算机技术以及从事机器人工程的基本理论知识。

其中，电气技术包括从电子学、电路学、电磁学等一系列的理论知识；机械技术包括机械制图、机械原理、机械动力传动等基础理论；计算机技术包括程序设计、操作系统、硬件等基础技术；从事机器人工程的基本理论知识包括机器人学、认知与智能科学、自动控制、测量等等。

2、专业基础课程：专业基础课程包括机器人技术基础、机器人运动控制、机器人系统设计、机器人编程以及机器人导论等课程。

介绍机器人制作过程的英文作文

介绍机器人制作过程的英文作文英文回答：The process of building a robot involves combining mechanical, electrical, and computer engineering principles to create a functional and autonomous system. While the specific steps and materials used may vary depending on the complexity and capabilities of the robot being built, a general process can be outlined as follows:1. Concept and design: The initial stage involves conceptualizing the robot's purpose, capabilities, and physical characteristics. This includes determining the size, shape, and materials to be used, as well as identifying the necessary sensors, actuators, and other components.2. Mechanical construction: The physical structure of the robot is built according to the design specifications. This involves cutting, shaping, and assembling variousmaterials such as metal, plastic, or composite materials. Precision in assembly is crucial to ensure proper alignment and functionality of the mechanical components.3. Electrical wiring and component integration: The robot's electrical system is installed, connecting sensors, actuators, and other electronic components. Proper wiring and insulation are essential to ensure reliable power distribution and signal transmission throughout the system.4. Software development: The robot's software, or "brain," is programmed to control its behavior anddecision-making processes. This involves writing code that defines the robot's response to various inputs from sensors and user commands.5. Testing and refinement: Once the robot is assembled and programmed, extensive testing is conducted to evaluate its functionality, accuracy, and resilience. This involves simulating real-world operating conditions and identifying areas for improvement or optimization.6. Deployment and maintenance: After successful testing, the robot is deployed into its intended environment. Ongoing maintenance and updates are necessary to ensure continued performance and adaptability to changing conditions.中文回答：机器人制作过程是一个综合机械、电气和计算机工程原理，创造一个可操作的自治系统的过程。

机器人工程专业英语教程

机器人工程专业英语教程Robotics engineering is a rapidly evolving field that merges mechanical engineering, electrical engineering, and computer science. It is a discipline where creativity and technical skills converge to create intelligent machines.In this tutorial, we will explore the fundamental concepts of robotic engineering, starting with the basic components of a robot, such as actuators, sensors, and controllers. Understanding these elements is crucial for designing and building robots capable of performing complex tasks.Next, we delve into programming languages commonly used in robotics, such as Python and C++. These languages are essential for writing the code that gives robots theirability to think and act autonomously.We will also cover the principles of motion control, which is the art of directing a robot's movements with precision. This includes topics like kinematics and dynamics, which are critical for ensuring that robots can navigatetheir environment effectively.Another key aspect of our course is the study ofartificial intelligence and machine learning, which are integral to the development of advanced robotic systems. These topics will help you understand how robots can learnfrom their experiences and improve their performance over time.Safety is paramount in robotics, and we will address the importance of designing robots with safety protocols in mind. This includes understanding the ethical considerations and regulatory requirements that govern the use of robots in various industries.Finally, we will examine real-world applications of robotics, from manufacturing and healthcare to space exploration and disaster response. This will provide a practical perspective on how the knowledge gained from this tutorial can be applied to solve real-world problems.By the end of this English tutorial, you will have asolid foundation in the language and concepts of robotics engineering, preparing you to contribute to this exciting and dynamic field.。

对机器人工程专业的认识

机器人工程专业有着很好的发展前景，机器人被称为“最高意义上的自动化”，机器人是“人类社会的里程碑”，机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”。无论是在人们的生产还是生活方面，机器人都有着巨大的作用与市场需求。在生产方面，伴随着我国人口红利不断消退，各地工业经济发展加速转型升级，由政府力推、企业力行的“机器换人”潮正加快部署：同时，随着国家智能制造业的发展，也将会出现大量需要“机器人”的局面，对机器人的需求是顺应社会进步发展的，届时将出现大量与机器人相关的生产制造企业，因此，机器人系统的设计、开发、制造、运行及维护能力的高素质复合型应用人才也将是社会急切的需求。在生活方面，随着我国经济的快速发展和社会文明的进步，人民对美好生活的需求也不断提高。机器人技术是提高日常生活质量的重要手段，扫地机器人、炒菜机器人、情感陪护机器人、仓储物流机器人、巡检机器人、康复机器人和医疗手术机器人及特种服务机器人不断涌现，功能越来越先进，技术也将愈来愈成熟。机器人技术在生活服务领域的应用和发展同样迫切需要大量机器人工程专业人才。可以说，机器人工程专业有着很好的就业前景。
机器人工程专业是顺应国家建设需求和国际发展趋势而设立的一个新兴专业，属于典型的新工科专业，具有很强的新颖性、综合性和实践性。首先，机器人工程是新时代下由于新技术的产生、新产业的崛起、新社会的需求而诞生的一门新专业，虽说在有关机器人的技术方面上，人们已经掌握颇多，但是国内目前在培养机器人方面的专业人才教育方面还才刚刚起步，机器人工程是一个十分年轻的专业，最早开设该专业都只是在 2016 年，而我校则是在 2017 年获批，2018 级才开始招生。机器人工程专业的年轻，在其人才培养方案与课程设计上也能看出来，不同院校的人才培养方案都有所不同，而专业内的各项考核标准也没有完完全全的规定下来，同时，人工智能技术的发展与大数据时代的到来也让机器人工程专业的理论与技术也变的“新”起来。所以，无论是在时间上还是在教学内容上，机器人工程专业都是十分新颖的，可以说机器人工程专业在高等教育中开辟了一个新的领域，而当一个新事物出现时，便有了新的机遇与挑战，我们身为很早涉入这片新领域的先行者，就应该抢占先机，努力钻研、敢于创新、不断突破，以便成为这个领域的领军者。

机器人工程毕业实习报告

机器人工程毕业实习报告机器人工程毕业实习报告一、引言1. 研究背景和意义机器人技术的快速发展已经成为工业自动化、服务业以及医疗健康等领域的重要支撑。

本次毕业实习旨在通过深入参与机器人工程项目，提升自身的实践能力和技术实力，为将来从事机器人相关行业奠定坚实的基础。

2. 实习目标（1）加深对机器人工程的理论知识与技术的理解；（2）学习和掌握机器人设计与制造的实践技能；（3）深入了解机器人应用领域的需求和发展趋势。

二、实习内容1. 公司背景介绍本次实习在某知名机器人公司进行，该公司致力于机器人研发与制造，拥有强大的研发团队和先进的生产设备。

2. 任务分配在实习期间，我主要参与了以下两个项目：（1）机器人导航控制系统的开发和优化；（2）机器人图像处理算法的研发与实现。

3. 机器人导航控制系统的开发与优化（1）任务介绍：对于一款新型机器人，需要基于现有硬件平台开发导航控制系统，实现其在室内环境中的自主导航能力。

（2）行动计划：首先，对硬件模块进行了了解和研究，包括底盘、传感器等。

然后，根据需求，选择了合适的导航算法和路径规划方法，并在ROS（Robot Operating System）平台上进行开发和实现。

最后，进行系统性能测试和优化。

（3）工作成果：成功实现了机器人在室内环境中的自主导航，具备避障、路径规划和定位等功能。

同时，通过对系统进行优化，提高了导航速度和精确度。

4. 机器人图像处理算法的研发与实现（1）任务介绍：针对机器人在视觉识别和处理方面的需求，开发了一套高效的图像处理算法，用于人脸识别和物体检测任务。

（2）行动计划：首先，研究了深度学习模型在图像处理中的应用，并进行了算法优化和神经网络训练。

然后，在C++和Python等编程语言上进行了算法实现和模型部署。

最后，进行性能评估和结果分析。

（3）工作成果：成功实现了高效的人脸识别和物体检测算法，并且在实际场景中进行了测试和验证。

实验结果表明，该算法能够满足机器人在图像处理方面的要求。

机器人工程专业导论第一章绪论

本书编写的目的就是为了使社会大众，尤其是新入学的大学生了解机器人工程本科专业的内涵特点、专业与社会经济发展的关系、专业涉及的主要学科知识和课程体系、专业人才培养基本要求等，帮助本专业学生形成较系统的专业认识，满足社会大众了解机器人工程专业内涵和发展趋势。
1.1本书目的与意义
1．帮助机器人工程专业的学生了解所学专业刚刚进入大学校园的学生迫切地想要知道自己所学的专业是做什么的、需要学些什么。这些问题看似肤浅，却影响着新生对本专业的兴趣。通过本书的学习，不但可以帮助学生了解自己所学的专业，还能给学生留下深刻的印象。当学生对专业性质有了足够的了解后，会更加明确自己的学习目标，学习动力和积极性会更加充足。
1.2 机器人工程专业发展历史与现状
近几年，机器人或机器人工程本科专业是国外大学（主要是美国）建设的新专业，特点是依托不同的学科，发挥各自学科特点和优势并强化在机器人工程专门领域的学科地位。
美国WPI依托计算机（Computer Science，CS）、电子与计算机工程（Electronic and Computer Engineering，ECE）、机械工程（Mechanical Engineering，ME）等多学科，
1.2.2国内专业发展历史与现状
根据教育部有关公告，2014年以前全国有9所职业院校招收机器人工程专业学生，120多所职业院校开设了与机器人相关的专业方向。
2015年，东南大学依托原自动化专业在机器人控制工程领域的学科优势，并适应近年来机器人工程人才培养的特殊需求，向教育部申请备案了机器人工程本科专业（Robotics Engineering）并获得批准，自此机器人工程成为教育部备案专业，专业代码为080803T，为工学自动化类，授予工学学士学位，修业年限为4年。

机器人工程师岗位-简历

机器人工程师岗位-简历
基本信息
自我评价
我是一名充满激情的机器人工程师，具备广泛的机器人系统设计和开发经验。

我热衷于将机器人技术应用于解决实际问题，包括自主导航、视觉感知、机械控制和人机交互等领域。

我在多个项目中成功设计和部署了各类机器人系统，从小型移动机器人到工业自动化系统。

我的技术涵盖了ROS（Robot Operating System）、激光雷达、计算机视觉、深度学习和机械设计。

我注重工程实践，能够将先进的研究成果转化为可靠的产品。

我具备卓越的问题解决和团队协作能力，致力于推动机器人技术的创新和发展。

工作经历
技能
•ROS开发
•激光雷达感知
•计算机视觉
•深度学习
•机械设计
教育背景
兴趣爱好
除了工作，我热衷于参与机器人技术社区，分享经验并学习最新的研究成果。

我喜欢户外活动，特别是徒步旅行和摄影，以探索大自然的美丽。

我也是一名音乐爱好者，喜欢演奏吉他和钢琴，以放松和发展创造力。

美国伍斯特理工学院机器人工程硕士专业

$41380 约合26万(人民
币)
土木工程 Civil Engineering
工程学院每年秋
$41380
4
理学学士 BS
土木工程与环境工程约合26万(人民季,春季
系
币)
留学监理服务网
环境工程 Environmental Engineering
生物医学工程 Biomedical Engineering
学术实力
伍斯特理工学院被美国 USNEWS 评为二级国家级大学，学术声誉在全美排名第120位，此外，《纽约时报大学指南》给予该学校四颗星的高度评价。伍斯特理工学院下设的工程、建筑、计算机、生物、管理、人文、社会科学、新闻传播等专业在美国具有较强的学术实力，而且都非常闻名遐迩，其中，最富盛名的是工程教育，并且拥有北美乃至全世界名列前茅的工程类教育。
运营设计与领导力 Operations Design Leaders hip
and 2
理学硕士 MS
每年秋季,春季
理学硕士 MS
每年秋季,春季
商学院商学院
计算机科学 Computer Science
每年秋
文理学院
2
理学硕士 MS
季,春季计算机科学系
应用统计学 Applied Statistics
工程学院每年秋
$41380
4
理学学士 BS
土木工程与环境工程约合26万(人民季,春季
系
币)
每年秋工程学院 4 理学学士 BS
季,春季生物医学工程系
$41380 约合26万(人民
币)
化学工程 4
Chemical Engineering
电气工程与计算机工程 Electrical and Computer 4 Engineering

机器人的英语单词

机器人的英语单词机器人是自动执行工作的机器装置，既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，协助或取代人类工作的工作。

那么你想知道机器人的英语单词是什么吗?下面小编为大家带来机器人的英语单词，欢迎大家学习。

机器人的英语单词1：robot英[rubt] 美[robt]机器人的英语单词2：android英[ndrid] 美[ndrd]机器人的英语单词3：automaton英[:tmtn] 美[tɑmtn, -tɑn]机器人相关英语表达：机器人编程语言robot programming language机器人工厂robotized plant机器人工程学robot engineering机器人视觉robot vision机器人系统robot system机器人英语单词例句：大多数移动机器人仍处在设计阶段。

Most mobile robots are still in the design stage.科幻小说常提到会说话的机器人。

Science fiction stories often mention robots that can talk.机器人是现代工程技术的奇迹。

The robot is a marvel of modern engineering.机器人逐渐代替了装配线上的工人。

Robots are replacing people on assembly lines.玩具机器人一颠一颠地走得很快。

The toy robot moved forward with quick jerky steps.在汽车制造厂里，生产线上的许多工作现在是由机器人来完成的。

Many production-line tasks in car factories are now performed by robots.一个工业机器人肯定与医务机器人不同。

An industrial robot must be different from a medical robot.机器人视觉伺服系统是当今机器人技术的热门研究课题之一。

机器人工程毕业答辩方案

机器人工程毕业答辩方案一、毕业设计要求及目的毕业设计的工作重点是将所学的理论知识与实践能力相结合，选择合适的主题，设计一款实用的机器人系统，并在此基础上开展深入的研究和实施。

毕业设计旨在通过此项目，使学生能够全面提高自己的综合素质和实际能力，更好地适应未来的工作。

二、设计方案的选择在详细调研市场需求的基础上，选择了一款家庭服务机器人为主题，根据家庭生活的实际需求，设计一款能够代替人类进行家务劳动的机器人，减轻人们的日常生活压力，提高生活质量。

三、毕业设计目标1. 设计一款具有基本家务功能的机器人系统。

2. 实现机器人的自主导航与避障功能。

3. 利用图像和声音识别技术，实现对用户操作的识别和响应。

4. 优化算法，提高机器人系统的智能化和自动化水平。

四、设计方案的实施1. 设计机器人系统的软硬件结构在硬件方面，选择了轮式移动底盘、传感器模块等组成机器人的基本结构。

在软件方面，采用了ROS（Robot Operating System）作为机器人系统的操作系统，编写了机器人的控制程序和导航算法。

2. 实现机器人的自主导航与避障功能通过激光雷达和摄像头等传感器，实现了机器人的实时地图构建和路径规划功能，并结合SLAM算法，实现了机器人的自主导航功能。

同时，利用障碍物检测算法，实现了机器人的避障功能。

3. 图像和声音识别技术通过OpenCV和深度学习技术，实现了对用户姿态和面部表情的识别功能，并结合语音识别技术，实现了对用户语音指令的识别和执行。

同时，通过机器学习技术，不断优化识别算法，提高了识别的准确性和速度。

4. 优化算法，提高机器人系统的智能化和自动化水平通过不断的实验与测试，不断优化算法，提高了机器人系统的智能化水平，使其能够更加灵活地应对各种复杂环境和情况，提高了机器人的自动化水平。

五、毕业设计成果1. 完成了一款基本家务功能的机器人系统，并做出了可行性验证。

2. 设计的机器人系统具有较好的自主导航与避障功能，能够在一定范围内实现自主移动和避障。

vex机器人大赛相关英语词汇

vex机器人大赛相关英语词汇VEX Robotics Competition 是一个旨在推广和教育STEM（科学、技术、工程和数学）领域的国际性比赛，以下是一些与VEX机器人大赛相关的英语词汇：1. VEX IQ Challenge - 竞赛项目之一，针对较年轻的学生设计。

2. VEX Robotics - 指VEX机器人公司及其相关产品。

3. Driver Station - 操作员控制台，是比赛场地的一部分，参赛队伍用来操控他们的机器人。

4. Field - 竞赛场地，上面有特定的赛场图形和任务目标。

5. Robot - 机器人，参赛队伍设计和构建的机械装置，用于完成比赛任务。

6. Alliances - 联盟，比赛中由两个或多个队伍组成的团队。

7. Match - 一场比赛，通常包括几个联盟之间的对抗。

8. Qualification Matches - 资格赛，用于决定哪些队伍进入淘汰赛阶段的比赛。

9. Elimination Rounds - 淘汰赛，资格赛后的高级比赛阶段。

10. Autonomous Mode - 自动模式，比赛开始时机器人独立运行的程序部分。

11. Driver-Controlled Mode - 手动操控模式，操作员直接控制机器人的部分。

12. Programming - 编程，用于控制机器人行为的过程。

13. Building - 搭建，指组装机器人的过程。

14. Engineering Notebook - 工程笔记，记录队伍设计过程、策略和学习成果的文档。

15. Strategy - 策略，队伍用来在比赛中胜过对手的计划和方法。

16. Scoring Tower - 计分塔，比赛中用于放置或获取分数物体的目标结构。

17. Game Elements - 游戏元素，比赛中特定的任务目标或道具。

18. Field Management - 场地管理，确保比赛顺利进行的人员或团队。

机器人工程专业本科培养方案

机器人工程专业本科人才培养方案学科门类：工学专业大类：机械类专业名称：机器人工程专业代码： 080201 学制：四年授予学位：工学学士一、培养目标秉承学校培养“中国灵魂、全球视野、河海特质”一流人才的目标，本专业旨在培养掌握自然科学基础、扎实的机器人专业知识及较强工程实践能力；具有社会责任感、职业道德、人文素养；具有团队合作精神、国际视野、创新意识，能在机器人工程及相关领域从事产品研发、设计、制造、项目管理等工作的高级工程技术人才。

毕业后5年左右的预期目标：目标1.能在机器人工程及相关领域独立从事产品设计、技术开发、系统运行与维护、工程应用等工作。

目标2.能在团队中担任骨干或领导角色，并能够有效地进行合作交流。

目标3.通过继续教育或其他终身学习途径增加知识和提升能力。

目标4.具有良好的职业道德和科学素养，有意愿并有能力服务社会。

二、毕业要求本专业学生主要学习机器人产品设计、制造和控制的基本理论和知识，接受传统和现代的机器人机构设计、加工制造、信号处理、系统开发及维护等方面的基本训练，具备从事机器人本体设计、智能制造、机器人相关技术的应用、开发等基本技能。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1.了解本学科科技前沿及发展趋势，掌握从事机器人专业工作所需的科学知识，兼备一定的机器人领域创新及管理的发展潜质；2.具有一定的综合分析、开发和解决机器人产品及系统实际生产和运行过程中复杂工程问题的能力，及良好的终身学习能力；3.具有较强的工程实践能力、初步的科研开发能力和创新创业能力；4.具有文献检索、资料查询和科技论文撰写的能力；5.具有较强的外国语语言能力以及良好的国际视野和国际竞争力。

6.具有较高的人文素质、健全的人格、良好的工程职业道德、法律意识、社会责任感以及较强的团队合作与领导能力；7.了解本学科对社会、安全、环境以及可持续发展所带来的各种影响；三、主干学科机械工程、控制科学与工程、计算机科学与技术四、主要理论课程高等数学、大学英语、大学物理、工程图学、工程力学、电工技术、电子技术、程序设计语言（C）、机器人控制器与程序设计、自动控制原理、机械设计工程、机器人技术基础、智能制造与装备、机器人操作系统、人工智能技术、机器人驱动与控制、机器人本体设计、机器人视觉技术、现场总线技术、工业机器人应用、气压传动与控制、机器人传感技术、电气控制及PLC、机器人建模与仿真。

ROS在机器人工程中的应用

第22期2022年11月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.22November,2022基金项目:江苏省大学生创新创业项目;项目编号:202213571005Y ㊂无锡市科协软科学研究课题;项目编号:KX -22-C178㊂无锡太湖学院教育教学改革研究课题;项目名称:ROS 在机器人工程专业教学中的应用探索㊂作者简介:刘国超(2001 ),男,山西大同人,本科生;研究方向:人工智能,机器人工程㊂∗通信作者:吴阳(1986 ),男,山东潍坊人,副教授,博士;研究方向:机器视觉,深度学习,机器人技术㊂ROS 在机器人工程中的应用刘国超,李少春,吴㊀阳∗(无锡太湖学院智能装备工程学院,江苏㊀无锡㊀214064)摘㊀要:相对于传统的自动化类专业,机器人工程更强调由机器自动化向人工智能的进化,当前机器人行业尤其是智能机器人行业缺乏统一的标准,导致机器人功能的开发和维护只能由机器人生产厂商来做㊂因此将ROS 应用于机器人工程专业教学中,文章以智能机器人综合应用为背景,采用移动机器人以及多机械臂作为手段和对象,按工程应用需求进行设计,为毕业设计独立完成研究开发工作打下扎实的基础㊂关键词:机器人工程;ROS ;SLAM ;机械臂0㊀引言㊀㊀新工科建设是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动,它的主要内容为新技术㊁新业态㊁新产业㊁新模式㊂机器人与人工智能专业在新工科建设中备受关注㊂智能机器人的研究包括但不限于机器人,还包括图像识别㊁深度学习㊁运动控制㊁语音交互等㊂智能机器人不是一项技术,而是下一次的产业革命[1]㊂随着信息技术加速发展,社会需求飞速变革,导航定位硬件及算法㊁运动智能算法㊁深度学习算法等的突破,带动了运动规划㊁图像识别㊁语音识别等技术的不断进步,智能机器人不但在工业界得到延伸,也深入服务领域㊂机器人的核心概念和功能是代替人从事一些人类无法完成或是不愿意做的事情的自动化机构㊂人是一个高度复杂的智能体,如果机器人要取代人完成一些工作,则机器人必然也是一个高度复杂的智能体㊂1㊀机器人专业特点㊀㊀机器人工程专业是跨学科的综合性专业,其最终目的是要培养能够独立进行机器人研发㊁算法优化的综合性人才[2]㊂大学的本科教育是培养人才的关键,而相关教育平台㊁硬件的选择也至关重要㊂移动机器人学包含了许多工程和学科的知识,包括但不限于机械㊁电气㊁电子工程㊁计算机,甚至认知和社会科学,因此一款性能良好㊁配置全面的移动机器人是非常契合机器人工程专业教学要求的平台和工具㊂同时,教学型机器人平台也是继工业机器人蓬勃发展以来,下一个最惹人注目和具有极高发展前景和充满商机的领域㊂因此重视移动机器人相关知识的教授和学生能力的培养,将有助于学生紧跟时代节奏,顺利完成就业㊂机器人开发难度大,从业门槛高,没有开发标准等因素严重阻碍了机器人行业的发展㊂因此,当前急需一个标准的开发方法,一个高效统一的软件架构,一套辅助开发的工具来帮助广大的机器人开发者发挥自己的才智,构建机器人工程的高楼大厦㊂智能机器人是人类科技进步和产业发展的必然趋势,未来的智能机器人将远远超出人们目前的想象㊂2㊀ROS 介绍2.1㊀ROS 是什么㊀㊀机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),是一个基于Linux 的软件框架,这个框架把原本松散的零部件耦合在了一起,为他们提供了通信架构[3-4]㊂ROS 本质上是一个中间件,它为基于ROS 的应用程序之间建立起沟通的桥梁,所以也是运行在基操作系统上的环境,在这个环境上,机器人的感知㊁决策㊁控制算法可以更好地组织和运行㊂2.2㊀ROS 在智能机器人开发中的角色㊀㊀如图1所示,执行机构通常包含运动底盘,机械手臂,机械手抓等机械或电气执行单元㊂感知系统一般由视觉㊁语音㊁激光㊁IMU 等传感器组成㊂机器人大脑主要由环境信息处理以及机器人行为决策控制等一系列算法模块组成㊂常见机器人功能有:环境建模与定位,自然交互,运动控制与规划,计算机视觉等组成㊂操作系统提供算法单元之间的连接,算法与执行机构之间的连接,相当于人类的中枢神经小脑㊂ROS 在机器人开发中扮演的角色就是小脑㊂当前机器人行业特别是智能机器人行业存在的问题就是缺乏统一的标准,没有统一的硬件架构,没有统一的软件架构,没有统一的操作系统甚至没有统一的开发语言㊂这严重阻碍了技术的流通和人才的流通㊂导致一个机器人功能的开发和维护只能由机器人本身的生产厂商来做㊂几乎无可能像手机一样可以由大量的第三方开发人员来开发大量优质的能够适用于大部分机器人的应用㊂ROS 的诞生正是为了解决这一问题,为机器人开发提供统一的标准㊂57图1㊀ROS在智能机器人开发中的角色3㊀ROS在机器人教学中的探索㊀㊀以自动化工程中机器人综合智能应用为背景,采用移动机器人作为手段和对象,按复杂工程应用需求进行设计,参考指定场景和具体设计要求,基于机器人操作系统ROS完成具有明确的系统与作业性能要求的智能机器人系统设计过程,包括分工设计㊁编程开发及集成应用实现㊁测试㊁评估及报告㊂设计过程和内容使学生能够综合运用所学到的专业基础和专业方向核心课程知识和技能,设计和开发具体项目,在智能机器人方向得到专业设计能力的综合性训练㊂要求完成强化资料阅读,通过综合设计中团队合作分工㊁交流㊁设计㊁制作编程㊁测试评估及各阶段的头书面报告,得到完整的专业化工程设计及解决实际问题能力的培养,为毕业设计独立完成研究开发工作打下坚实的基础㊂ROS是新工科的最佳实践机器人开发㊂与老工科相比,更强调学科的实用性㊁交叉性与综合性㊂而机器人的特点是跨学科㊁综合性㊁工程性,是人工智能最具有挑战性的实践平台㊂ROS与新工科教育机器人方面㊂ROS真正融合了很多人工智能的技术,包括深度学习㊁导航㊁SLAM㊁决策㊁人机交互等㊂3.1㊀能力的培养㊀㊀课程培养学生的能力,具体包括以下几方面能力的培养:(1)了解智能机器人相关技术点,了解智能机器人组成架构㊂(2)综合性的专业基础知识和技能应用能力的培养,包括计算机硬件㊁软件㊁机器人运动控制㊁机器入动态控制/智能感知与决策算法㊁通信及人机交互技术㊂(3)具体掌握基于机器人操作系统ROS的移动机器人开发方法㊂(4)培养学生学习标准化设计㊁测试文档及技术报告编写能力㊂(5)培养学生智能机器人综合应用能力㊂3.2㊀课程情况㊀㊀以智能机器人综合智能应用为背景,采用移动机器人以及多关节手臂作为手段和对象,按复杂工程应用需求进行设计,参考指定场景和具体设计要求,基于机器人操作系统ROS完成具有明确的系统与作业性能要求的智能机器人系统设计过程,包括分工设计㊁编程开发及集成应用实现㊁测试㊁评估及报告㊂课程具有以下特色㊂3.2.1㊀主流开发框架㊀㊀开发架构采用当前行业主流开发框架,实用性较强㊂底层驱动开发:STM32嵌入式开发;操作系统层以及开发工具:ROS+rviz+gazebo辅助应用开发库㊁科大讯飞语音㊁百度AI㊁OpenCV㊁AI框架㊂3.2.2㊀涉及知识广泛㊀㊀如图2所示,展示了课程涉及的相关知识㊂3.3㊀课程主要内容㊀㊀整体课程分为3个阶段㊂第一阶段:机器人软件系统构建以及硬件系统构建;第二阶段:机器人基础功能开发;第三阶段:机器人开发与综合系统设计㊂第一阶段以操作系统认知及ROS系统认知为主,并认识一个ROS工程㊂第二阶段包括基础功能开发,从C++编写一个node,到话题服务通信机制,再到参数服务器㊁tf构建㊁运动学解算等㊂第三个阶段主要是机器人开发与综合系统设计,包括navigation自主导航实验㊁多点导航实验㊁机械臂抓取服务开发㊁AR码识别追踪㊁语音交互等,并完成几个综合涉及,如自主充电开发实验㊁物料识别与抓取实验㊁定点抓取应用实验等㊂其中主要内容是以下两部分:激光雷达SLAM,即同步定位与地图构建㊂激光SLAM,是目前最稳定㊁最主流的定位导航方法㊂涉及知识点包括STM32模块㊁ 67激光雷达㊁IMU 模块㊁超声波模块等硬件模块的功能及原理以及整个ROS 操作系统㊂移动智能抓取:移动智能抓取系统主要由智能移动平台系统和智能视觉抓取系统二部分组成,形成集感知㊁思维㊁知行统一为一体的智能系统㊂取智能车和机械臂的优势进行组合,相较于常规的移动机器人或固定工位的机械臂而言,有着更灵活㊁更广泛的应用,在实际生产车间㊁仓库或是餐厅㊁家庭都具有实际的应用需求,而这也在一定程度上助涨了关于移动智能抓取机器人的研究热情㊂该DEMO 在激光雷达SLAM 的基础上,增加了图像识别,机械臂运动控制等知识点,可作为是本科阶段的进阶课程应用㊂图2㊀涉及的相关知识4㊀结语㊀㊀从机器人工程专业人才培养目标来讲,相对于传统的自动化专业,机器人工程专业更强调由机器自动化向人工智能的进化,这就突出了软件及算法的学习和开发在专业课程中的重要性,而ROS 因为其开源性㊁通用性㊁复用性和社区性的特点,成为被最为广泛接受的学习和开发平台㊂以智能机器人综合智能应用为背景,采用移动机器人以及多关节手臂作为手段和对象,按复杂工程应用需求进行设计,为毕业设计独立完成研究开发工作打下扎实的基础㊂[参考文献][1]李骞,王硕,史岳鹏,等.机器人工程专业在智能制造背景下的人才培养思考以河南牧业经济学院为例[J ].科技风,2020(36):109-110.[2]王帅,吴成东,贾子熙,等.面向新工科的机器人工程专业创新人才培养模式探索[J ].教育教学论坛,2020(14):52-54.[3]李炳昊,张彦璞,吴哲远,等.基于ROS 的移动机器人SLAM 研究与实现[J ].电子元器件与信息技术,2020(9):51-52.[4]廖春蓝.基于ROS 的服务机器人的两种建图方法比较研究与实践[J ].现代信息科技,2020(1):168-169,172.(编辑㊀傅金睿)Application of ROS in robotics engineeringLiu Guochao ,Li Shaochun ,Wu Yang ∗(School of Intelligent Equipment Engineering ,Taihu University of Wuxi ,Wuxi 214064,China )Abstract :Compared with traditional automation majors ,robot engineering emphasizes the evolution from machine automation to artificial intelligence.Currently ,the robot industry ,especially the intelligent robot industry ,lacks unified standards ,resulting in the development and maintenance of robot functions can only be done by robot manufacturers.Therefore ,ROS is applied to the teaching of robot engineering major.With the comprehensive application of intelligent robots as the background ,mobile robots and multiple mechanical arms are used as the means and objects to design according to engineering application requirements ,laying a solid foundation for the independent completion of the research and development work of the graduation project.Key words :robot engineering ;ROS ;SLAM ;mechanical arm77。

《工业机器人工程应用虚拟仿真》课程标准

《工业机器人工程应用虚拟仿真》课程标准学时：72学分：4适用专业及学制：三年制、机电技术应用（机器人方向）、全日制审定：机电技术教学部一、制定依据本课程是机电技术应用（机器人方向）专业核心课程。

本标准依据《中职国家专业教学标准》而制定。

二、课程性质在本课程中，通过项目主导、任务驱动教学的方法，对ABB公司的Robot Studio软件的操作、建模Smart组件的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作进行全面的讲解。

本课程适合从事工业机器人应用开发、调试、现场维护的工程技术人员学习和参考，特别是已掌握ABB机器人基本操作，需要进一步掌握工业机器人工程应用模拟仿真的工程技术人员参考。

三、课程教学目标本课程旨在提高学生在机器人方面的综合素质，着重使学生掌握从事机器人加工类企业中机器人工作所必备的知识和基本技能，初步形成处理实际问题的能力。

培养其分析问题和解决问题的学习能力，具备继续学习专业技术的能力；在本课程的学习中渗透思想道德和职业素养等方面的教育，使学生形成认真负责的工作态度和严谨的工作作风，为后续课程学习和职业生涯的发展奠定基础。

（一）知识目标1.能认识、安装工业机器人仿真软件。

2.会构建基本仿真工业机器人工作站。

3.能较熟练运用仿真软件Robot Studio中的建模功能。

4.能较熟练运用仿真软件Robot Studio对工业机器人离线轨迹编程。

5.会运用Robot Studio中Smart组件的应用。

6.会带导轨和变位机的机器人系统的创建与应用。

7.会Screen Maker示教器用户自定义界面使用。

8.Robot Studio的在线功能使用。

（二）能力目标1.本课程是操作性很强的，对于这种类型的课程，必须加强平时的练习，在重复操作练习中提高熟练软件，并掌握其中的操作原理。

2.能运用虚拟软件进行在线编辑I/O信号的操作、正确编程运动轨迹、正确布局机器人工作站。

机械工程学科(SCI)三年平均影响因子前20位期刊

JCR涉及机械工程一级学科的期刊影响因子学科分类有ENGINEERING,MECHANICAL、ROBOT、ENGINEERING, INDUSTRIAL、ENGINEERING,MANUFACTURING、INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION（各学科期刊有重复）。

2008年SCI收录机械工程学科期刊115种（截止到7月），2007年JCR收录机械工程学科期刊106种，2006年JCR收录机械工程学科期刊106种，2005年JCR收录机械工程学科期刊101种。

2008年SCI收录机器人学科期刊16种（截止到7月），2007年JCR收录机器人学科期刊13种，2006年JCR收录机械工程学科期刊12种，2005年JCR收录机械工程学科期刊11种。

下面排名主要是以机械工程学科为主选择，机器人选前3名（影响因子在1以上），其他学科期刊影响因子和机械工程一级有关的如仪器仪表技术（影响因子均在1以下）.2007影响因子排2006排名影响因子名2005影响因子刊名ISSN3年平排均综合名影响因排名子4.3244.2192.3962.5422.4431.4431.61012PROG ENERG COMBUST 0360-1285《能源与燃烧科学进展》xx INT J PLASTICITY《国际塑0749-6419性力学杂志》xxP COMBUST INST《燃烧学1540-7489会会报》xxAEROSOL SCI TECH《气溶0278-6826胶科学与技术》xxJ MICROELECTROMECH S1057-7157《微机电系统杂志》xxJ AEROSOL SCI《气溶胶科0021-8502学杂志》xxINT J HEAT MASS TRAN0017-9310《国际传热与传质杂志》xxWEAR《磨损》xx TRIBOL LETT《摩擦学通讯》xx0043-1648 1023- 88835."26914.51622.64732.35041.96451.90261.50074." 33323."37124.11334."02912.90551."93552.65963."00532.95242."47741.48271."34791.39581."180131."40471.34591."090181."187121."207MECH SYST SIGNAL PR0888-3270《机械系统与信号处理》xxINT J HEAT FLUID FL《国0142-727X际热与流体流杂志》xxEXP FLUIDS《流体力学实0723-4864验》xxJ HEAT TRANS-T ASME《传热杂志；美国机械工程师0022-1481 学会汇刊》xxDRY TECHNOL《干燥技术》0737-3937xxPROBABILIST ENG MECH0266-8920《概率工程力学》xxINT J MACH TOOL MANU0890-6955《国际机床与制造杂志》xxINT J FATIGUE《国际疲劳0142-1123杂志》xxJ MECH DESIGN《机械设计杂志；美国机械工程师学会汇1050-0472 刊》xxJ ENG MATER-T ASME《工程材料与工艺杂志；美国机械0094-4289 工程师学会汇刊》xxINT J THERM SCI《国际热1290-0729科学杂志》xx刊名1."33310 1.28311 1. 259121." 180130." 826241."113 1. 39181." 085141."253 1. 112161." 062151."154 0. 153300." 776280."322 1.20213 1. 100171." 029171."100 1. 067190."767290."996 1. 184121." 057161."120 1. 0201." 180131."105 1. 25291." 245101."200 1.103181. 239100." 816251."038 1.059190. 991220." 738330."925212 1.171141.162151.120161.048203年综2005排排排平均合影响ISSN影响名名名影响排因子因子因子名0929-551."411."5731."2421."4171933862AUTON ROBOT《自主式机器人》荷兰INT J ROBOT RES《国际机器人研究杂0278-361."311."5921."1231."3492志》美国498175IEEE T ROBOT《IEEE机器人学汇刊》1552- 300."811."7611."481xx983364。