【項目背景】

機器人學是與機器人設計、制造和應用相關的科學。又稱為機器人技術(shù)或機器人工程學，主要研究機器人的控制與被處理物體之間的相互關系。自從1961年在美國誕生世界上臺工業(yè)機器人以來，機器人技術(shù)飛速發(fā)展，應用領域日益擴大，呈現(xiàn)出多樣化和智能化的發(fā)展趨勢。隨著工業(yè)自動化和計算機技術(shù)的發(fā)展，機器人開始進入大量生產(chǎn)和實際應用階段。項目將圍繞著機器人學中的核心理論與技術(shù)展開。

【項目介紹】

本項目將對介紹機器人學的研究方法與包括3D建模、電力系統(tǒng)設計、控制器在內(nèi)的常用技術(shù)，并將簡要討論與機器人相關的各種學科與應用實例。學生將在導師指導下逐步完成機器人的原型設計，在項目結(jié)束時提交項目報告，進行成果展示。

【項目安排】

課時安排 (Duration): 7周在線小組科研+5周論文指導

【適合人群】

適合年級 (Grade): 大學生及以上

適合專業(yè) (Major): 機器人學、機械工程控制、自動化、航空航天、農(nóng)業(yè)工程等專業(yè)或?qū)σ陨项I域感興趣的學生。

學生需要具備大學微積分、Python及C++編程基礎，有Matlab編程經(jīng)驗的申請者優(yōu)先

【項目案例】

【項目收獲】

7周在線小組科研學習+5周論文指導學習 共125課時+不限時論文指導

學術(shù)報告

優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導（可用于申請）

結(jié)業(yè)證書

成績單

【導師介紹】

Nader

佐治亞理工學院 Georgia Tech (Gatech)終身教授&項目主任

Nader導師于1988年加入佐治亞理工學院，現(xiàn)任George W. Woodruff機械工程學院終身教授及機器人博士項目主任，Nader教授在加州大學伯克利分校取得碩士及博士學位，早期研究工作是在機器人和自動化領域。他在這一領域的主要貢獻是開發(fā)了一類用于非線性機械系統(tǒng)的自適應和學習控制器，包括機器人操縱器，它使機器人像人類一樣能夠通過實踐來學習重復的任務，且不需要精確的模型。后來工業(yè)生產(chǎn)證明，實現(xiàn)這種學習控制器可以在不顯著增加成本或復雜性的情況下顯著提高工業(yè)機器人的性能，并有潛力提高自動化制造系統(tǒng)的準確性、自主性和生產(chǎn)率。除了機器人技術(shù)，導師還曾開發(fā)了一種類似的學習控制器，用于調(diào)節(jié)復印機感光器的速度，這是施樂公司贊助的一個項目的一部分。

任職學校

佐治亞理工學院 (Georgia Institute of Technology）于1885年建校，坐落于佐治亞州首府亞特蘭大, 是世界的研究型大學，美國大學協(xié)會成員，公立常春藤之一。佐治亞理工學院與麻省理工學院（MIT）、加州理工學院(Caltech)并稱為美國三大理工學院，是美國南部的理工類院校之一。在世界大學理工科排名中（工程與技術(shù)領域），THE榜單2020年全球第9位，2021全球第12；QS榜單2021全球第13位。

【項目大綱】

機器人學概述：機器人在工業(yè)應用的現(xiàn)狀、問題和前景展望，機器人操縱器常見結(jié)構(gòu)的分類，運動學，運動規(guī)劃，學習，傳感和控制等內(nèi)容 Introduction to Robotics

機器人運動學（固定機器人和移動機器人）：機器人機械臂2D和3D的前后移動，常見的工業(yè)機器人案例，帶輪和其它種類機器人的速度運動 Kinematics of Stationary and Mobile Robots

驅(qū)動、傳感、里程計和同步定位與測繪（SLAM）：機器人的各類驅(qū)動器，包括電機和不同外部及內(nèi)部傳感器。了解SLAM以及如何操縱在未知環(huán)境中的機器人 Actuation, Sensing, Odometry, and Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)

機器人運動規(guī)劃與增強學習控制：機器人的運動規(guī)劃方法，包括圖形搜索、RRT和勢場理論。機器人的增強學習原理及在導航和群體智能中的應用 Robot Motion Planning and Reinforcement Learning Control

項目回顧與成果展示 Program review and presentation

論文輔導 Project deliverable tutoring

【教學現(xiàn)場】

【機構(gòu)簡介】

科研品牌PathAcademics隸屬于北京集思互聯(lián)教育科技有限公司，是由世界優(yōu)秀大學教授、行業(yè)導師和國際教育專家共同創(chuàng)立的中外學術(shù)項目。

集思未來教育（原集思學院）由哈佛大學及哥倫比亞大學教授、校友共同發(fā)起成立，為全球中學生呢、大學生提供優(yōu)質(zhì)的科研教育、項目制學習課程。中國團隊自2016年成立至今走過了五年歷程，立足研究導向型學習、項目制學習，專注課程開發(fā)與教學實施，結(jié)合全球超1000位知名教授和優(yōu)質(zhì)教育資源，培養(yǎng)面向未來的國際化人才，五年來培養(yǎng)了超過3萬名學員，與近百所高等院校和百余所國際化學校建立合作關系。

【合作伙伴】

廣州巡展、南京巡展、青島巡展、廈門巡展、北京巡展、成都巡展、大連巡展、上海巡展、武漢巡展、西安巡展

【機構(gòu)環(huán)境】

【機構(gòu)愿景】

傳統(tǒng)的高中和大學教學體系強調(diào)考試和標化成績，忽視采用以學生為中心的學習和教學方法，讓學生通過探究開放式問題，運用更高層次的思維技巧進行學習，在項目和體驗中成長。集思學院科研Path Academics致力于為此做出貢獻。導師將指導學生探索正式學術(shù)環(huán)境中接觸不到的專業(yè)領域。最終，學生將通過項目展示研究成果及對某一課題的深刻理解與掌握。