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“機器人工程”專業(yè)解讀——專業(yè)解析


1.請您簡要介紹一下機器人工程這個專業(yè)。這個專業(yè)和人們的生產(chǎn)、生活有什么關(guān)系?

機器人工程專業(yè)”是順應(yīng)國家建設(shè)需求和國際發(fā)展趨勢而設(shè)立的一個新興專業(yè),2016年被教育部批準(zhǔn)成為本科新專業(yè),列入招生計劃。該專業(yè)是以控制科學(xué)與工程、機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程和認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科中涉及的機器人科學(xué)技術(shù)問題為研究對象,綜合應(yīng)用自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)、人文科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論、方法和技術(shù),研究機器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計、人機交互模式等學(xué)術(shù)問題的一個多領(lǐng)域交叉的前沿學(xué)科。機器人工程專業(yè)的學(xué)生具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、富創(chuàng)新的特點,具有團隊組織協(xié)調(diào)與綜合運用所學(xué)知識的能力,具有融合掌握多學(xué)科基礎(chǔ)理論的專業(yè)優(yōu)勢。

在生產(chǎn)方面,伴隨著我國人口紅利不斷消退,各地工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展加速轉(zhuǎn)型升級,由政府力推、企業(yè)力行的“機器換人”潮正加快部署,完全由機器人來代替人工進(jìn)行生產(chǎn)的“黑燈工廠”不斷涌現(xiàn)。自2013年起,中國已經(jīng)成為全球第一大工業(yè)機器人市場。2013年工信部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出,到2020年,工業(yè)機器人裝機量將達(dá)到100萬臺,大概需要20萬與工業(yè)機器人應(yīng)用相關(guān)的從業(yè)人員。此外,深部地下、深海、深空等極端危險環(huán)境下的作業(yè)也需要使用機器人來實現(xiàn)少人化和無人化。

在生活方面,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會文明的進(jìn)步,人民對美好生活的需求也不斷提高。機器人技術(shù)是提高日常生活質(zhì)量的重要手段,掃地機器人、炒菜機器人、情感陪護機器人、倉儲物流機器人、巡檢機器人、康復(fù)機器人和醫(yī)療手術(shù)機器人及特種服務(wù)機器人不斷涌現(xiàn),功能越來越先進(jìn),技術(shù)也將愈來愈成熟。機器人技術(shù)在生活服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展同樣迫切需要大量機器人工程專業(yè)人才。

2.怎樣用一句話或幾句簡短的話來概括和形容這個專業(yè)。

機器人被稱為“最高意義上的自動化”,機器人是“人類社會的里程碑”,機器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。機器人專業(yè)是順應(yīng)國家建設(shè)需求、符合國際發(fā)展趨勢的典型新工科專業(yè),具有很強的新穎性、綜合性和實踐性。

工業(yè)機器人——改變生產(chǎn)方式;

服務(wù)機器人——提升生活品質(zhì);

軍用機器人——顛覆戰(zhàn)爭模式。

3.它研究的是什么,本科階段主要學(xué)習(xí)哪些基礎(chǔ)課和專業(yè)課?目前有不少高校開設(shè)了這個專業(yè),課程是否差不多?或有什么相同點嗎?

機器人工程專業(yè)主要以控制科學(xué)與工程、機械工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程和認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科中涉及的機器人科學(xué)技術(shù)問題為對象開展研究,例如機器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計、人機交互模式等等。

本科階段主要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課包括以下課程:機器人技術(shù)基礎(chǔ)、自動控制原理、機械學(xué)基礎(chǔ)、機器人操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、機器人動力學(xué)控制、機器學(xué)習(xí)、人機交互與人機接口技術(shù)等,涵蓋了人工智能、傳感技術(shù)、機器人機構(gòu)設(shè)計制造、系統(tǒng)集成和人機交互等各個方面,并且面向新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證,加強了實踐教學(xué)環(huán)節(jié),安排了大量的實驗、實習(xí)和實訓(xùn)課程。所有課程分類為不同的課群,采取漸進(jìn)、梯度式的培養(yǎng)模式進(jìn)行教學(xué)工作。

目前全國開設(shè)機器人工程專業(yè)的高校已有近百所,由于每個學(xué)校的行業(yè)背景、研究基礎(chǔ)和優(yōu)勢學(xué)科各不相同,培養(yǎng)方案和課程體系也不盡相同。比如,東北大學(xué)在自動化、計算機學(xué)科都具有非常好的基礎(chǔ),因此,培養(yǎng)方案的制定是以先進(jìn)制造、兩化融合為背景,以自動化技術(shù)為基礎(chǔ),瞄準(zhǔn)人工智能進(jìn)行專業(yè)的人才培養(yǎng)。不同高校機器人工程專業(yè)的相同點是集中在機器人這一特殊對象上開展研究和人才培養(yǎng)的。

 

4.貴校的“機器人工程”專業(yè)開設(shè)在哪個學(xué)院?本科如何招生,請詳細(xì)介紹一下專業(yè)情況。

東北大學(xué)的機器人工程專業(yè)開設(shè)在機器人科學(xué)與工程學(xué)院。它是由東北大學(xué)與中國科學(xué)院沈陽自動化研究所、沈陽新松機器人自動化股份有限公司于2015年9月簽約后協(xié)同建立的國內(nèi)“985”高校首個機器人學(xué)院。三方充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,共同探索機器人及相關(guān)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才選拔培養(yǎng)的新途徑,推進(jìn)機器人領(lǐng)域科技創(chuàng)新,瞄準(zhǔn)科技前沿,為遼寧省及沈陽市打造世界級機器人產(chǎn)業(yè)基地提供有力的智力支撐和人才保障。機器人學(xué)院采取新型的人才培養(yǎng)模式,三方互聘教師和研究人員,共同開展合作教學(xué)和人才培養(yǎng),推進(jìn)機器人學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的交叉融合。

本專業(yè)隸屬于一級學(xué)科國家重點學(xué)科“控制科學(xué)與工程”,機器人科學(xué)與工程學(xué)院在此一級學(xué)科下?lián)碛小皺C器人科學(xué)與工程”、“模式識別與智能系統(tǒng)”兩個二級學(xué)科,設(shè)有博士、碩士學(xué)位授權(quán)點。

 

5.作為相近專業(yè),智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與機器人工程專業(yè),二者有何區(qū)別?

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與機器人工程專業(yè)都是符合時代發(fā)展需要,以研究和發(fā)展人工智能理論和技術(shù)為目標(biāo)的新興學(xué)科。在某種程度上,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)更“偏軟”一點,比如大數(shù)據(jù)分析、智能決策等都是以算法加軟件為主。機器人工程專業(yè)是集信息、電子、計算機、控制和機械及認(rèn)知生物等技術(shù)為一體的,所研究的對象更“偏硬”一點,以研發(fā)出能夠最大限度模擬生物體的機電控一體化智能系統(tǒng)為目標(biāo)。它需要有合理的機械結(jié)構(gòu)、靈敏的感知和認(rèn)知、實時準(zhǔn)確的動作控制、靈活的智能分析和自然和諧的人機交互等。因此,機器人是一個前沿性、多學(xué)科交叉的研究平臺,以此為基礎(chǔ)開展教學(xué)改革和科研實踐,具備有天然的優(yōu)勢。而且,不論是在“德國工業(yè)4.0”、“美國CPS系統(tǒng)”,還是“中國制造2025”等國家發(fā)展戰(zhàn)略中,機器人都處于核心和不可替代的地位,這些發(fā)展戰(zhàn)略的開展和實施都迫切需要大量的機器人專業(yè)人才。

6.本專業(yè)主要培養(yǎng)什么樣的人才?

作為機器人及人工智能領(lǐng)域最前沿的學(xué)科專業(yè),機器人工程專業(yè)主要培養(yǎng)適應(yīng)國際科技前沿和國家戰(zhàn)略發(fā)展需求,符合社會和行業(yè)發(fā)展需要,具有較強國際溝通能力,熟悉國際規(guī)則和慣例的,厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐、富創(chuàng)新的高素質(zhì)復(fù)合型人才。這些人才要具有團隊組織協(xié)調(diào)與綜合運用所學(xué)知識的能力,具有融合掌握多學(xué)科基礎(chǔ)理論的專業(yè)優(yōu)勢,正是因為這樣的特色,畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)和深造前景十分廣闊。

 


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