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机器人时代来临，你准备好了吗？ 　　还记得电影《超能陆战队》里面的Baymax（大白）吗？“大白”这样智能的伙伴是大家都喜欢的角色，随着科技的发展，越来越多的智能高科技机器人将出现在我们的生活中。工博会见闻 　　在近日举办的第17届中国国际工业博览会高校展区上，各大学不约而同地展出了机器人。上海交通大学展出了纳豆机器人，上海大学展出了送餐机器人，上海工程大学展出了光伏电池板清洗机器人……上海交通大学电子信息与电气工程学院、智能机器人研究中心苏剑波教授告诉记者，在未来，机器人可以作为医疗助手，为病患提供最便捷的就医方式和就医指导；可以成为大型商场里面的导购，为用户提供最全面的商品信息以及参考建议；还可以充当全职管家，为家庭成员提供最全面的服务。 　　据苏剑波教授介绍，当前，个人与家用服务机器人市场正在持续而强劲地增长。国际机器人联合会IFR发布的服务机器人研究报告显示，个人和家用服务机器人在年的销量大约为万台，比年增长28%，市场规模为17亿美元，他们预测，将有万台个人服务机器人于年至年之间售出。也许，未来的机器人就像今天的手机，将成为现代人的必备工具。 　　苏教授认为，从市场需求上看，未来服务机器人更能体现机器人特征，将远远超越今天手机的地位，机器人将成为人类的终生伴侣。婴儿出生前，有胎教保育机器人；幼儿成长阶段，有教育娱乐机器人；职场上，无论白领、蓝领，都会与各种机器人一起协作完成任务；退休后，人们还可享受医疗看护机器人的服务……机器人时代即将到来。 　　机器人（robot）一词，最早出现在20世纪初，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克写的科幻小说《罗索姆的万能机器人》中，原文作“Robota”（捷克文，原意为“劳役、苦工”），后来成为英文中通行的“Robot”。如今，国际机器人联合会将机器人分为两类，工业机器人和服务机器人。工业机器人是“一种应用于工业自动化的，含有三个及以上的可编程轴的、自动控制的、可编程的、多功能执行机构，它可以是固定式的或移动式的”。服务机器人则是“一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备”。从定义可见，分类的标准是机器人的应用场合。 　　一般的机器人都由机械结构、控制驱动系统、感知系统、交互系统等部分组成。以上海交大展出的纳豆机器人为例，它集成了自主导航、人脸识别、体态识别、手势识别等主要功能模块。在苏教授所在的上海交大智能机器人研究中心，有一群热爱机器人行业的年轻人，他们中不乏学生，从大二起就跟着苏教授一起做研究课题。那么，研发机器人，需要哪些专业背景呢？苏教授告诉记者，机器人是一个多学科交叉的、复杂的系统工程，集机械设计、伺服控制、轨迹规划、控制算法、传感器技术、自动控制、人机交互、仿生学等多个学科于一身。因此，它的设计和制造需要各种类型的人才，如机械、电子、通信、自动化等，如果是行业专用机器人还会涉及材料、物理、化学等专业。与机器人相关的部分专业电气工程及其自动化 　　电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合、电工技术与电子技术相结合、元件与系统相结合，使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。 　　该专业的主干课程通常包括：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、工程电磁场、微机原理与接口技术、自动控制原理、电机学、电力电子技术、电力系统分析等。电气专业的课程在工科类专业中属于比较难的，一般对数学和物理的要求比较高。 　　电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。毕业后可在电力科研院所、电力规划设计院、自动化高新技术公司、各地电力公司、各发电厂及非电力企业动力部门工作，也可在电力系统自动化、计算机应用技术、农业电气化与自动化等专业方向深造。 　　考生和家长要注意的是，有些高校虽然开设电气工程及其自动化专业，但在其招生专业中却找不到这个专业名称，这是因为部分高校是按“电气类”大类招生的，该大类专业中包括电气工程及其自动化专业。通信工程专业 　　随着无线通信技术的不断发展，蓝牙技术在机器人领域的应用越来越广泛。在较恶劣的环境下，机器人可以到达人员不能到达的区域，如地下采矿、辐射区数据的采集传输等，机器人的这些功能离不开通信技术的支撑。 　　通信工程是电子工程的一个重要分支，是电子信息类的子专业，同时也是其中一个基础学科。通信工程专业主要研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、光纤通信、无线通信、交换与通信网等方面的理论和工程应用问题。 　　通信行业涉及领域广，可以说是跨了电子和计算机两个行业，所学的知识也相对复杂，主要涵盖通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术等三个学科方面的知识。如信息论基础、计算机网络等属于计算机类；电路原理、信号处理等属于电子类；通信原理等属于通信类专业基础课。 　　该专业本科阶段专业主干课程有电路分析、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、数字信号处理、微机原理与接口技术、电磁场与电磁波、通信原理、光通信技术基础、传输技术、交换技术等(课程根据院校不同有所差异)。 　　目前，通信专业的就业主要有两个大的方向，一个是软件，一个是硬件。软件方面如从事软件开发、网络的设计、应用软件的编译等工作；硬件方面主要是去电子通信器件一类的公司。机械设计制造及其自动化 　　机械设计制造及其自动化是工学中机械大类的一员，从它的名称不难看出，这个专业包括了三部分内容：机械设计、机械制造、机械自动化，行业内部分别称为机设、机制、机电。也就是说，它是一个以机械结构的设计、加工、制造为基础，融入自动控制技术、信息技术、计算机科学技术的交叉学科。 　　如今的机械设计制造及其自动化已经渗透到了社会生活的方方面面。大到航天、造船、采矿、钻井，小到冰箱、洗衣机、手机、曲别针，它的身影无处不在。可以说，机械设计制造及其自动化是研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中遇到的理论和实际问题的应用学科。 　　这个专业的课程除了学习高等数学、大学物理、外语等基础课外，还要学习专业基础课和专业课，包知理论力学、材料力学、工程制图、工程材料与成型技术基础、机械原理、机械设计、电工电子学、机电控制工程基础、机电一体化系统设计、数控技术及数控机床等。 　　该专业毕业生的就业领域归纳起来主要有三大方向。1.机械工程技术人员。可在工业生产一线从事机械的维修、保养和管理的现场技术支持人员。这类工作需要一定的技术含量和实践经验。2.设计研发人员。负责参与新产品的设计、开发、生产，可从事新产品（零件）的机械部分的安装、调试、改进、图纸的绘制等工作。这类工作对毕业生的要求比较高，一般起点都是知名大学毕业或硕士学历。3.机械产品的销售人员。可以从事相关行业机械类产品的销售和客服工作。机械专业毕业生具备相关机械专业方面的技术知识，从事销售工作会更有优势。材料科学与工程专业 　　在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中，材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。 　　材料科学与工程专业学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习与掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律。 　　进入21世纪，以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术创新显得更为异常活跃，新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇，相应的材料科学与工程专业也蓬勃发展起来。大多数工科和综合院校均开设了材料科学与工程专业。 　　这个专业的毕业生多进入各钢企、制造企业、汽车厂，以及陶瓷、水泥、家电等企业工作。一般来说，材料科学与工程专业金属方向多进入钢企和相关研究院，高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业。与机器人相关的课程简介 　　1.自动控制原理。自动控制是机器人运动的基础，别看人类运动起来很协调，但要让机器人像人一样动起来，需要大量的传感器的测量，并进行计算和模拟，最后根据这些数据，调整参数，进行干扰补偿、负反馈前后两种串联补偿等等。 　　2.智能技术。主要学各种专家系统、机器学习、智能计算、启发式搜索、分布式人工智能、许许多多智能算法如蚁群算法、神经网络。 　　3.机器人学。讲解机器人运动中的数学计算，涉及空间描述、广义坐标、瞬态运动学、雅可比矩阵显式（线性代数基础）、立体视觉、轨迹生成、关节空间动力学、拉格朗日方程、控制学（就是自控）。 　　4.单片机开发。要让机器人按照自己的想法运动，必须将其写入程序，对于不太复杂的机器人控制，单片机是完全可以满足要求的，当然要写程序的还需要熟悉单片机的编程语言（C语言、汇编语言等等）。 　　5.电机拖动。机器人的运动是靠电机拖动的，因此在机器人设计的过程中你需要了解电机的原理，了解调速、启动、电磁关系。文/魏黎预览时标签不可点


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