南华大学雷速体育app下载机器人工程专业面向国家智能制造、人工智能和机器人产业发展需求,依托雷速体育直播电气电子信息类学科基础、工程实践平台和产教融合资源,培养具有良好思想品德、社会责任感、工程实践能力和创新精神的高素质复合型工程技术人才。专业坚持“面向国际、融入地方、对接产业、应用为本”的建设思路,突出电气控制、智能感知、机器人系统集成和人工智能应用特色,服务先进制造、能源电力、医疗健康、公共服务和特种机器人等领域发展。
图1 南华大学雷速体育app下载办学环境
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一、专业概况
机器人工程专业是雷速体育app下载主动适应新一轮科技革命和产业变革设立的新工科专业。专业围绕机器人“感知、决策、控制、执行、集成”全链条能力培养,融合机械设计、先进制造、自动控制、传感检测、嵌入式系统、机器视觉、人工智能和系统集成等知识,构建多学科交叉、多平台支撑、多场景应用的人才培养体系。
雷速体育直播设有电子科学与技术一级学科硕士学位授权点,以及电子信息、能源动力等专业学位类别硕士学位授权点。机器人工程专业依托雷速体育直播在电气传动与智能控制、智能信息处理、电子系统集成、新能源与电力装备等方向的学科积累,形成了控制基础扎实、工程实践突出、产业结合紧密的专业建设特色。
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二、培养目标
本专业坚持立德树人根本任务,以新工科建设为导向,培养德智体美劳全面发展,掌握数学、自然科学和机器人工程专业基础知识,具备机器人系统设计、制造、调试、运行维护、自动化系统集成和智能应用开发能力,能够在机器人工程及相关领域从事工程设计、技术开发、系统运行、项目管理和创新创业等工作的应用型、复合型工程技术人才。
学生毕业后能够适应机器人、智能制造、工业自动化、人工智能、电子信息、医疗服务、能源电力和公共安全等行业需求,具备解决复杂工程问题的能力,能够在团队协作和跨学科环境中开展工程实践,并具有持续学习、技术创新和职业发展的能力。
| 培养目标 |
目标内涵 |
| 目标1:工程素养与社会责任 |
具有坚定正确的政治方向、良好的人文素养、职业道德和工程伦理意识,能够在机器人工程实践中综合考虑安全、健康、法律、环境和可持续发展等因素。 |
| 目标2:专业基础与系统思维 |
系统掌握机器人工程相关的数学、自然科学、工程基础和专业知识,理解机器人系统的机械结构、感知检测、控制执行、智能决策和系统集成原理。 |
| 目标3:工程设计与实践能力 |
能够面向机器人及智能装备应用需求,开展方案设计、建模仿真、软硬件开发、系统调试、运行维护和工程管理,具备解决复杂工程问题的能力。 |
| 目标4:创新意识与协同能力 |
具有较强的创新意识、项目实践能力、团队协作能力和沟通表达能力,能够在跨学科、跨领域工程任务中发挥积极作用。 |
| 目标5:终身学习与发展能力 |
具备自主学习、技术跟踪和持续改进能力,能够适应机器人、人工智能和智能制造领域技术快速发展的需要,实现职业持续成长。 |
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三、专业特色
| 特色方向 |
具体内涵 |
| 多学科交叉融合 |
面向机器人系统工程需求,融合机械、电气、控制、计算机、人工智能和先进制造等知识,强化学生系统思维和工程综合能力。 |
| 电气控制基础突出 |
依托雷速体育直播电气电子信息类办学基础,突出运动控制、伺服驱动、嵌入式控制、传感检测和智能装备控制等能力训练。 |
| 产教融合协同育人 |
对接机器人与智能制造产业需求,推进校企协同育人,将企业真实项目、工程案例和系统集成任务融入课程、实训和毕业设计。 |
| 以赛促学以创促能 |
依托中国机器人及人工智能大赛、大学生创新创业项目和各类工程实践活动,提升学生方案设计、作品实现、调试迭代和团队协作能力。 |
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四、课程体系
专业课程体系围绕“理论基础—关键技术—系统集成—创新实践”递进展开。学生在掌握数学、物理、电路、电子技术、工程制图、机械基础等工程基础课程的基础上,系统学习自动控制原理、机器人学、运动控制、传感检测、机器视觉、人工智能、嵌入式系统、工业机器人应用、机器人系统集成和智能制造等专业课程。
实践教学贯穿人才培养全过程。专业通过课程实验、综合课程设计、工程训练、机器人项目实训、学科竞赛、创新创业项目和毕业设计等环节,强化学生从需求分析、方案设计、建模仿真、硬件搭建、软件开发、系统调试到成果展示的全过程工程能力。
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五、办学条件
建有省内一流的机器人工程专业实验创新中心,使用面积超300平方米,实验室具有工业机器人、特种机器人、四足机器人、人形机器人、智能机器人、无人机、人工智能平台等实验设备,可为教学开展和创新实践提供有力支撑。
图2 机器人系实验设备展示
其中,工业机器人主要用于工业生产典型工艺训练,可开展搬运、码垛、焊接、喷涂、示教编程和工作站联调等实验;智能小车主要用于移动机器人控制、路径规划、传感器融合和自主导航等训练;特种机器人面向复杂环境作业和巡检应用,支撑学生理解远程操控、运动规划、任务执行和安全防护等关键技术。桌面机器人适合开展机械臂基础控制、视觉抓取、末端执行器应用和桌面级智能制造任务训练;人形机器人侧重姿态控制、动作编排、人机交互和服务机器人应用;四足机器人面向仿生运动、复杂地形适应、环境感知和智能巡检等场景;人工智能创新教学平台则支撑机器视觉、深度学习、边缘计算、智能决策和机器人AI应用开发等教学实践。
图3 机器人综合实验室
图4 机器人运动控制实验室
| 实验设备 |
主要训练内容 |
支撑能力 |
| 工业机器人 |
搬运、码垛、焊接、喷涂、轨迹规划、示教编程、工作站联调 |
工业机器人应用、智能产线集成、典型工艺调试与工程维护能力 |
| 智能小车 |
移动底盘控制、路径规划、传感器融合、无线通信、室内定位与自主导航 |
移动机器人控制、嵌入式系统开发、算法验证和综合调试能力 |
| 特种机器人 |
巡检作业、复杂环境运动控制、远程操控、任务执行与安全防护 |
面向能源电力、公共安全等场景的特种机器人应用开发能力 |
| 桌面机器人 |
机械臂基础控制、末端执行器应用、视觉抓取、桌面级智能制造任务 |
机器人机构认知、运动控制、视觉识别和小型系统集成能力 |
| 人形机器人 |
姿态控制、动作编排、人机交互、智能服务场景应用 |
服务机器人应用、人机协同、人工智能交互和综合创新能力 |
| 四足机器人 |
步态控制、环境感知、稳定运动、复杂地形适应与任务巡检 |
仿生机器人控制、多传感融合、智能巡检和场景化开发能力 |
| 无人机 |
飞行控制、航迹规划、图像采集、目标识别、空地协同任务 |
无人系统控制、空中智能感知和多机器人协同应用能力 |
| 人工智能创新教学平台 |
人工智能算法实验、机器视觉、深度学习、边缘计算、机器人智能决策应用 |
AI算法实践、智能感知、数据处理和机器人智能应用开发能力 |
专业坚持项目化、场景化实践教学,鼓励学生围绕工业机器人、移动机器人、特种机器人、桌面协作机器人、人形机器人、四足机器人、服务机器人、智能家居、智慧农业、智能检测等方向开展综合设计和创新实践,使学生在真实或近真实工程任务中提升系统开发、工程调试和创新应用能力。
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六、师资队伍
现有专职教师20人,其中教授3人,副教授7人,博士生导师1人,硕士生导师5人,博士12人,国家科技部科技创新创业人才1人,中组部“海外高层次人才引进计划”1人,师资力量雄厚。
雷速体育直播教学科研队伍实力雄厚,建有国家级、省部级教学科研平台和校企协同育人平台,形成了本科教育、研究生培养、科研创新、产业服务相互支撑的育人体系。专业依托雷速体育直播优质平台资源,推动课堂教学、实验实训、科研训练、企业实践和创新创业深度融合。
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七、学科竞赛与创新创业
专业高度重视学生创新意识和实践能力培养,积极乐鱼体育app学生参加中国机器人及人工智能大赛、机器人创新赛、人工智能创新赛、智能家电创新赛、机器人应用赛以及大学生创新创业项目等活动。通过竞赛训练和项目实践,学生能够将课堂所学应用于机器人系统设计、智能感知、运动控制、自动驾驶、智慧农业、智能家居和特种机器人等具体场景。
近年来,学校在机器人及人工智能相关竞赛中取得良好成绩。2023年第二十五届中国机器人及人工智能大赛中,由雷速体育app下载机器人工程系牵头乐鱼体育app参赛,学校共有26支参赛队伍作品获奖;2024年第二十六届中国机器人及人工智能大赛中,学校获得国家级奖项15项,其中一等奖5项,省级奖项26项,充分展现了学生的创新精神、实践能力和团队协作水平。
图5 学生学科竞赛荣誉证书(部分)
图6 学生参加第二十四届全国大学生机器人大赛
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八、就业方向
机器人工程专业毕业生就业面向机器人、智能制造、工业自动化、人工智能、电子信息、计算机应用、医疗与日常服务、能源电力、公共安全等领域,可从事机器人系统设计与集成、智能装备开发、运动控制、嵌入式系统开发、机器视觉与智能检测、工业机器人应用、自动化产线调试、设备运行维护、技术服务和项目管理等工作。
学生也可在控制科学与工程、电子信息、机械工程、人工智能、智能制造、机器人工程等相关学科方向继续深造,或依托专业训练和创新创业实践,在高技术企业、科研机构和新兴产业领域开展技术研发与创业发展。
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九、发展愿景
面向新质生产力发展和智能产业升级需求,机器人工程专业将持续加强专业内涵建设,完善课程体系和实践教学体系,深化产教融合与科教融汇,强化学生工程实践能力、创新创业能力和复杂工程问题解决能力培养,努力建设特色鲜明、优势突出、适应区域经济社会发展需求的高水平新工科专业。