一、开办单位
武汉工程大学机电工程学院
二、微专业简介
武汉工程大学智能机器人微专业(“具身智能机器人”方向),以“产教融合、能力为本”为内核,打通“理论-实践-创新”全链路,掌握智能机器人核心技术,做“机器人造物者”。
1、跨学科深度融合:打破技术壁垒,构建连贯能力链
打破机器人、机械、AI、控制等多学科边界,构建“理论基础+感知算法+系统集成+工程实践”四维知识链,覆盖智能机器人研发全流程,练出“懂原理、会制作、能调试”的硬实力。
2、教学团队深耕领域:名师领航,科研反哺教学
由陈绪兵教授领衔的湖北名师工作室团队全程执教,兼具国家级科研项目经验与产业落地实践,团队将实验室前沿技术及成果转化为教学案例,学真技术、练真本领。
3、实践导向贯穿全程:真场景调试,从模型训练到系统调试
拒绝“纸上谈兵”,在湖北人形机器人创新中心开展实训,夯实从模型到系统的实践基础,跟进行业前沿,结合具身智能机器人感知系统发展趋势、具身智能数据结构与模型演进,熟悉从模型训练到系统调试的全链路操作,强化理论与技术应用的衔接能力。
4、项目驱动实战:工程项目+创新实践,练全技术链
将企业真实项目纳入教学,提前接触产业“真问题”;结合创新实践教学,覆盖感知、决策、执行及软硬件集成全环节,练出“从项目需求到方案验证”的完整能力。
三、微专业特色
1、湖北人形机器人创新中心现场教学与调试训练
依托湖北人形机器人创新中心“数据采集场、模拟训练场、应用实践场”三大平台,结合具身智能感知系统发展趋势、数据结构及模型演进等理论,开展数据采集、机器人调试及VLA模型训练评测;结合《具身智能机器人导论》课程,深入学习具身智能核心理念,剖析机器人“感知-控制-执行”全链路应用,建立对智能机器人研发的真实认知。
2、跨学科融合与全流程实战能力培养
打破机器人、机械、AI、控制壁垒,《机器人技术基础》从机器人建模到代码调试,手把手带你“指挥”机器人动起来;《机器人智能感知与控制》系统讲解传感检测与控制技术,聚焦其在各类机器人系统中的实际应用;《机器人化智能制造》则聚焦工程实际场景,通过具体制造任务讲解机器人技术应用,掌握机器人作业中的调优技巧。课程以“可交付成果”为导向,助力学生掌握系统调试、方案设计等硬技能,直接对标企业技术岗位要求。
3、课程成果导向,强化就业竞争力
以“成果产出”为驱动,设置实战任务,学生需提交技术方案及演示视频,形成有技术特色的项目作品。课程成果既是能力的证明,更为简历注入“实战”亮点,助力毕业后快速匹配高薪技术岗位。
四、培养目标
本微专业聚焦培养掌握机器人技术应用、智能感知与控制等核心能力的高素质应用型人才,使其具备“物理层实训-控制层开发-数据处理-智能应用”全链条技术素养。结业后可胜任机器人系统调试、技术支持等工作,具备向机器人及智能制造领域进阶的潜力,适应机器人、智能制造等领域对复合型技术人才的需求。
五、招生计划及条件
计划招生人数:15-30人。
条件:具有浓厚兴趣,动手实践意愿强,希望在智能机器人、智能制造等方向掌握核心技术,拓展视野等。
六、招生要求
招生对象:23级/24级本科生,在校非机器人工程专业的理工科专业本科生。
先修课程要求:高等数学、大学物理。
七、开设课程
(一)开设课程一览表
课程名称 | 学分 | 总学时 | 学时分配 | 开课 学期 | 开课单位 | 授课方式 | 考核 方式 |
理论 | 实验 | 实践 |
具身智能机器人导论 | 1.5 | 24 | 18 | 0 | 6 | 1 | 机电工程学院 | 理论教学+企业现场授课+调试 | 课程报告+实践报告 |
机器人技术基础 | 2.5 | 40 | 40 | 0 | 0 | 1 | 机电工程学院 | 理论教学+工程案例解析 | 作业+开卷考试 |
机器人智能感知与控制 | 2.5 | 40 | 32 | 8 | 0 | 2 | 机电工程学院 | 理论教学+工程案例解析+实验 | 结课报告+实验报告 |
机器人化智能制造 | 1.5 | 24 | 24 | 0 | 0 | 2 | 机电工程学院 | 理论教学+工程案例解析 | 结课报告 |
智能机器人创新实践 | 2 | - | - | - | - | 1-2 | 机电工程学院 | 不集中,分组项目制 | 创新实践报告+成果 |
合计 | 10 | 128 | 114 | 8 | 6 | 1-2 | | | |
(二)课程具体介绍
1.具身智能机器人导论
【课程概述】
(1)学分/学时:1.5学分/24学时(理论18学时+实践6学时);
(2)任课教师:陈绪兵4学时/曹鹏彬4学时/方杰8学时/张聪8学时;
(3)主要内容:本课程系统构建具身智能机器人理论与技术框架,聚焦“感知-决策-执行”全链路核心能力培养。
1)基础理论:解析具身智能与传统人工智能的本质差异,梳理具身智能机器人的核心技术与发展趋势;
2)关键技术:讲解具身智能数据结构(如多模态数据融合)、模型架构(如VLA大模型)的设计逻辑,探讨自主学习(强化学习、无监督学习)在复杂环境适应中的作用;
3)调试训练:开展数据采集、机器人调试及VLA模型训练评测;
4)前沿拓展:分析大模型训练技术、深度强化学习等在具身智能中的具体应用,奠定学生从理论到工程转化的能力基础。
2.机器人技术基础
【课程概述】
(1)学分/学时:2.5学分/40学时(理论40学时);
(2)任课教师:黄昆涛20学时/梅再武20学时;
(3)主要内容:本课程以“建模-算法-控制”为主线,夯实机器人本体设计与控制的理论与调试能力。
1)基础理论:涵盖机器人系统组成、技术指标(精度/负载/速度)、数学基础(齐次变换/姿态表述);重点讲解DH参数建模、正逆运动学求解、速度雅克比矩阵、牛顿-欧拉法与拉格朗日法动力学建模;
2)控制与工具:教授轨迹规划(关节/笛卡尔空间)、关节位置控制与力控制算法;讲解MATLAB RVC-Tools机器人工具箱,完成从理论建模到代码实现的闭环验证,强化“理论-代码-模型验证”的转化能力。
3.机器人智能传感与控制
【课程概述】
(1)学分/学时:2.5学分/40学时(理论32学时+实验8学时);
(2)任课教师:朱泽润28学时/付中涛12学时;
(3)主要内容:
1)通过三类典型机器人项目实践,聚焦传感与控制技术在复杂场景的应用:智能铣削机器人通过六维力传感器实时捕捉铣削力,结合位置传感实现高精度定位与控制,保障加工质量;商品分拣机器人利用视觉识别商品特征与位置,力觉动态调整抓取力度,完成高效分拣;医疗检测机器人借助视觉定位病灶,力觉辅助精细操作,轨迹控制确保检测精准可靠。
2)围绕“多模态感知-智能决策-系统集成”展开,其中多模态感知覆盖视觉(三维重构/CNN病灶分割)、力觉(六维力传感/力控策略)、听觉(声纹识别/LSTM分类)技术;智能控制包含动态规划路径导航、AI决策(铣削轨迹优化/医疗多目标决策),为系统集成提供技术支撑。
3)实验围绕机器人智能传感与控制前沿应用,设三类典型项目:智能铣削机器人实验(安装六维力与位置传感器,采集铣削数据并制定控制策略,实现高精铣削);商品分拣机器人实验(利用视觉与力觉传感器识别商品、规划抓取力与轨迹,完成高效分拣);医疗检测机器人实验(借助医用视觉与微型力觉传感器,在模拟人体模型上进行视觉定位、轨迹规划与力觉控制检测,提升检测精准度与安全性)。
4.机器人化智能制造
【课程概述】
(1)学分/学时:1.5学分/24学时(理论24学时);
(2)任课教师:戴耀南20学时/毛金城4学时;
(3)主要内容:本课程聚焦“机器人技术与制造流程深度融合”,培养学生“机器人化智造”解决方案的能力。
1)智能制造移动机器人优化:学习移动机器人路径规划及动态优化策略,解决机器人动态避障问题
2)工业视觉智能检测:围绕YOLO系列算法与超分辨率重构技术,掌握焊缝微裂纹等复杂缺陷的小目标检测方法;通过低光照/模糊工况数据标注到模型调优全流程实践,提升工业质检精度与效率。
3)机器人应用分析:通过典型工程案例解析复合移动机器人功能原理,针对管道修复的切割、打磨、焊接,开展机器人化智能制造在复杂作业中的应用分析。
5.智能机器人创新实践
【课程概述】
(1)学分/学时:2学分;
(2)主要内容:以“工程问题导向+跨学科协作”为核心,采用分组项目制形式,培养学生从技术整合到工程落地的闭环能力。
课程以“选题-设计-实现-验证-展示”五步闭环为框架,紧密结合智能机器人工程需求,要求学生综合运用前4门课(《具身智能机器人导论》《机器人技术基础》《机器人智能传感与控制》《机器人化智能制造》)的建模、感知、控制等技术,完成创新项目开发。
分组开展工程项目选题、技术路线规划、原型开发测试及成果展示。各组需提交技术方案、演示视频及有技术特色的项目作品,鼓励学生结合项目形成论文、专利等技术成果。孵化作品项目参与“中国大学生工程实践与创新能力大赛”、“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生机器人大赛”、“中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”等学科创新竞赛。
八、学习年限及证书
学习年限:一年
证书:学生按培养方案要求,修满规定学分,经学院初审、学校审核认可后,由学校统一制作并发放微专业证书。
九、学费
学费标准:微专业课程按照学校统一标准收取学分学费。学费为100元/学分,由学校财务处一次性收取。
十、微专业联系人及联系方式
联系人:戴耀南 电话:13317184816 咨询群:984439673