作为打造智能时代核心装备、引领产业变革的前沿工科，机器人工程融机械、自动化、计算机与人工智能于一体。那么，该专业究竟有何魅力与前景?答案尽在本期大学专业导航。

　　今天，北京航空航天大学王巍教授为大家解读机器人工程专业。

　　作者简介：王巍，北京航空航天大学机器人工程专业责任教授、机械工程实验教学中心主任，主持多项国家级重大课题，发表顶级会议/期刊论文200余篇;主要研究方向为智能机器人系统设计、机器人控制与导航。

　　专业内涵

　　研制能替代人工作的“智能机器人”

　　机器人工程是一门融合机械工程、自动化、计算机和人工智能的交叉学科，研究如何根据需求研制能替代人完成各种生产和服务工作的智能机器人，其核心是通过设计机器人本体、控制系统和传感系统，使机器人能够通过对环境的感知、理解，利用自己运动机构完成人赋予它的各种任务。

　　机器人工程是一个包含机器学、机械设计及理论、机电一体化、自动控制、检测技术等多个方向的庞大知识体系。今天，从无人工厂、机器人物流仓库、无人货运码头等工业场景，到自动送餐、客房服务、机器人课堂等服务场景，机器人作为“制造业皇冠顶端的明珠”，已深度融入社会生活与国家发展的各个层面，是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。

　　与相近专业的区别

　　区别于机械工程：机械工程更宽泛地研究各种机械装备的设计和制造技术;机器人工程是其一个重要且前沿的分支，聚焦于复杂的机电一体化智能装备的研制。

　　区别于自动化：自动化侧重于针对现有机电装置的控制系统设计;机器人工程则更侧重于机器人本体的研制，在机器人研制过程中将用到自动化技术。

　　培养目标

　　成为“智能机器人的创造者”

　　本专业旨在培养具备以下特质的高端复合型人才。

　　扎实的数理基础：深刻理解机器人设计与控制背后的数学方法和力学原理。

　　系统的机器人专业素养：掌握机器人学、机器人控制等核心领域的理论与方法，并能解决实际问题。

　　卓越的工程与创新能力：具备根据需求研制智能机器人系统的能力，并能在机器人的前沿领域探索创新。

　　良好的伦理素养与社会责任感：理解机器人技术的社会影响，能秉持科技向善的原则进行开发与应用。

　　高校特色：以北京航空航天大学为例，其机器人专业注重“理实融合、创新驱动”，不仅提供系统、前沿的课程，还设有与人形机器人、大学生机器人比赛、机械设计创新大赛相关的项目，培养学生在实践中理解和发展机器人技术。

　　课程体系

　　学什么？怎么学？

　　核心课程通常包括三大模块：

　　数理基础：高等数学、线性代数、概率论与数理统计。

　　专业基础：C语言、理论力学、材料力学、机械原理及设计、自动化原理、嵌入式系统原理。

　　机器人专业核心：机器人学、机器人控制技术、机器人仿真技术、移动机器人技术、机器人感知技术。

　　典型学习方式

　　“理论、实验、项目”三位一体：课堂学习理论后，立刻在实验室验证，最终通过综合性项目，如研制一个机器人、开发一个机器人控制程序融会贯通。

　　竞赛与科研驱动：鼓励学生参与“全国大学生机器人比赛”“机械设计创新大赛”等，或加入教授课题组，接触前沿科研问题。

　　产业实践：与顶尖科技企业共建实习基地，让学生在真实产业场景中锤炼能力。

　　关键能力培养：除了建模、设计和编程能力，尤为强调实践动手能力、系统性解决问题能力以及持续自学能力。因为机器人是新技术的最佳实践载体，例如人工智能技术。

　　学生发展路径

　　升学与就业方向

　　国内深造：多数优秀毕业生选择国内高校攻读硕士、博士学位，深入研究特定方向。

　　境外留学：前往世界顶尖学府继续学术追求。

　　产业界：集中于科技创新企业、互联网大厂，以及数字化转型中的传统行业。

　　学术界：进入高校或科研院所从事教学与科研工作。

　　自主创业：凭借技术优势，在机器人领域开创事业。

　　长远发展前景

　　机遇：机器人与人工智能的结合，将使得机器人不仅能更广泛地应用于生产领域，而且其大规模进入社会和家庭的前景也日益明朗。机器人极有可能成为融入社会各个角落的智能产品，其社会需求将超过汽车和白家电，从根本上改变人类的生产、生活方式。

　　挑战：机器人技术更新极快、学科交叉特征明显，需要从业者终身学习;机器人的研制需要综合多个学科的知识，对跨学科沟通能力要求高，需要复合型创新人才。

　　给高中生与家长的建议

　　专业所需能力与特质

　　兴趣与热情：学生对“如何研制好的机器人”抱有强烈好奇心，享受解决问题的过程。

　　学科特长：出色的数学和力学是基石。高中阶段的数学、物理成绩可作为重要参考。

　　思维特点：学生乐于接受挑战，勇于动手实践，具有解决机器人研制过程中各种结构、控制和算法问题的耐心和毅力。

　　提前体验：学生可在高中阶段通过在线课程、阅读科普书籍、尝试简单的机器人制作项目来感受自己是否真正感兴趣。

　　理性评估与选择

　　适合的学生画像：不仅数学和物理好，更重要的是喜欢制作，并且能用数学、物理知识，分析设计制作过程中实际问题的学生。如果其面对难题时更兴奋而非退缩，可能适合。

　　避免误区：切忌盲目跟风。不要只因“高薪热门”而选择，没有持续的热情很难坚持。机器人研制是一个高度复杂和艰辛的过程，因为机器人将与实际物理世界交互，并非只会编程和解题就能制作机器人。

　　高中阶段的准备

　　学科重点：学生应全力以赴学好数学和物理，这两门课在机器人设计和控制中的作用至关重要。英语是重要的交流工具，顶级文献和专业资源多为英文。

　　能力培养：学生要积极参加数学、物理奥林匹克竞赛，即便未获大奖，备赛过程也是极佳的思维训练。参加机器人小制作，学习机器人编程语言，并尝试完成机器人类的小项目。

　　拓展视野：学生要多阅读科普读物，关注权威科技媒体的机器人专栏，观看相关纪录片，建立对机器人领域的感性认识。

　　高考选科指导

　　典型的选科组合是“物理+化学+X”，X可根据个人兴趣和学校优势选择。必选“物理+化学”。数学的重要性不言而喻，是高考取得高分的关键。

　　常见问题解答

　　Q1：机器人工程专业对女生有特别要求吗？

　　A：完全没有，且非常欢迎女生加入。机器人研究需要多样性思维，女性的细致、同理心和沟通协作能力在团队中尤为宝贵，我们发现大学生机器人队里的女生能够胜任从机器人设计到编程各个岗位的职责。许多顶尖机器人科学家和工程师都是女性。

　　Q2：如果大学没能进入顶尖高校的机器人工程专业，还有机会吗？

　　A：机会非常多。一是全国有340多所高校开设了机器人工程专业，许多高校的机械工程、自动化等专业也开设了机器人类的课程，打好基础后可考研深造;二是与机器人相关的学习资源(公开课、开源项目)和制作器材非常丰富，学生完全可以在网上自学机器人制作以及机器人技术中的核心内容，个人能动性至关重要。关键在于打好数学和力学基础。

　　Q3：机器人工程未来会不会也被取代？

　　A：AI和智能机器人主要是替代人完成重复性任务，现在还不能按照需求完成机器人的设计、制作和调试。机器人是一个机械、电子、控制、智能的综合体，目前，新型机器人的研制仍然依赖人的创造性思维，解决机器人与物理世界交互中存在的各种问题也需要人的直觉和经验来完成。随着机器人应用领域的日益扩大，社会将需要更多从事机器人工程专业的人才。

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