机械工程专题：机器人结构设计与运动控制的工程实现一围绕机构设计与运动学分析，实现机器人运动执行与系统稳定优化

　　开课时间：2027-01-29

　　3周线上直播+6周论文辅导+6次产学研导师课

　　难度★★★☆☆

　　10封教授网申推荐信+1篇英文会议论文辅导+1封产学研导师推荐信+产学研方案+国际NGO岗位实习内推机会

　　导师介绍

　　H.S.

　　牛津大学工程科学学院教授

　　·开源Chi.Bio实验自动化平台的创始人和发明人，约100个学术和工业实验室使用(https://chi.bio)

　　·OxVent(由来自牛津大学和伦敦国王学院的工程师和医生组成的多学科团队)首席技术官兼电子团队负责人曾在德国知名研究机构DESY担任工程师，致力于下一代粒子加速技术

　　·曾在美国航天局艾姆斯研究中心担任研究科学家，从事南极环境项目以及火星和木卫二的行星任务

　　·担任Science, Nature Communications, PLoS journals,ACS journals,Royal Society Interface,IEEE Transactions等十多种知名学术期刊审稿人

　　·曾获得PhilipLeverhulme奖(英国国家奖每三年颁发给五名工程师，表彰那些工作已经获得国际认可的早期职业研究人员)、EPSRC新视野奖(开发控制细胞进化的机器人显微镜新技术)等多个奖项。

　　产学研导师

　　航天系统设计师

　　担任某知名企业航天系统总体设计师

　　曾任某国家级系统集成测试项目负责人

　　擅长现代无人作战系统作战流程及设计

　　在多个跨域集群、仿真等项目中担任骨干

　　课程简介

　　机器人硬件支撑着21世纪众多技术进步，从自动化与先进制造到生物技术、医疗保健及科学探索。当社会面临人口老龄化、可持续发展及可扩展科学工具需求等全球性挑战时，设计和原型化智能机器的能力变得至关重要。本课程将机器人技术置于全球背景中，着重阐释硬件创新如何突破软件局限，开辟全新能力边界。学生将学习传感器、执行器、电子元件与先进人工智能算法如何协同构建现实世界的机器人系统，并理解快速原型制作为何对科研、初创企业及工业领域至关重要。通过将基础工程原理与现代应用相融合，本课程揭示了机器人技术作为全球创新与经济增长核心驱动力的重要地位。

　　本课程全面介绍机器人硬件与嵌入式系统，重点关注功能性机器人平台的端到端工程设计。学生将探索机器人技术的核心组件，包括传感器、执行器、电源管理、微控制器、电子电路及控制算法。课程涵盖电路设计、通信协议、印刷电路板(PCB)设计以及C++嵌入式编程。学生还将学习机器人控制算法，包括传感器数据处理、滤波技术以及适用于实时嵌入式系统的闭环控制。

　　通过讲授、实例解析和独立实践作业，学生将探究这些元素如何集成到完整的机器人系统中。选自生物技术、自动化和医疗设备的案例研究将阐释机器人硬件如何催生新型科研与工业工具。课程结束时，学生将掌握设计、原型制作和评估机器人硬件系统所需的概念与实践技能，为深造、学术研究或工业领域的技术型职业做好准备。

　　课程要点

　　机器人导论-Introduction of Robotics

　　机器人硬件基础-Robotic Hardware Fundamentals

　　电子电路设计与PCB基础-Electronic Circuit Design& PCB Fundamentals

　　机器人控制算法-Algorithms for Robotic Control

　　嵌入式系统与C++编程-Embedded Systems &C++ Programming

　　机器人硬件研究前沿-Research Topics in Robotic Hardware

　　适用学生

　　适用于对机器人工程、机械工程、电子电气工程、电子信息工程、自动化与控制、计算机科学、人工智能、工业设计、智能制造等专业感兴趣的学生

　　计划申请海外名校，需要提升申请竞争力的学生

　　对高含金量的学术推荐信有需求的学生

　　希望提前了解意向专业，或转专业申请缺乏相关研究经历的学生

　　希望提前适应国外教学方式，提升学习能力的学生

　　项目收获

　　15周课程：3周顶尖名校教授课+6周经典论文教学+6周产学研导师授课的上课体验

　　技能学习：熟练掌握论文框架、技巧、相关知识等内容

　　推荐信：10封顶尖名校教授ReferenceLetter

　　论文投稿：EI/CPCI/Scopus/EBSCO或同等级别国际会议全文投递与发表指导

　　课程证明：来自顶尖名校教授签发的项目证明

　　产学研项目证明及推荐信：由香港学术交流及创新中心*官方背书的项目证明，及1封PDF名企产学研导师签发的推荐信

　　*香港学术交流及创新中心(HKREIC)由香港城市大学教授发起，香港大学、香港科技大学、香港中文大学教授参与，国家及地方政府相关产学研基金、北京大学创业训练营、中国科学院人才交流开发中心等多家顶尖学术机构联合参与，定位为融合政府、学术界、产业界与非营利机构的跨界协作平台。由该平台背书的证书具有较高的权威性和辨识度，在学生后续的推免综合评价中作为科研创新成果认定时，也更具说服力，相较于普通课程证书含金量更高