机器人专业需要学习什么理论知识

作者&投稿:亥康 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
学机器人设计需要掌握哪些知识~

1.机械电子工程
  要制作机器人,肯定离不开机械电子系统,目前该项技术已经成功的应用于安全气囊、防滑刹车系统、复印机、CD机、行驶模拟装置和自动售票机等。机械电子工程专业又叫机电一体化,学习了此专业就能掌握机器人运动系统、传感和执行元件技术等。要想制作机器人,这门专业开设的课程可以说是基础性的,必须掌握的。
2.机械设计制造及其自动化
  看见这长长的专业名称,是不是觉得有点迷茫呢?简而言之,该专业的目的就是设计出智能化的产品。它将计算机科学、信息技术、自动控制技术等融入机械制造中,用先进的设计及制造技术,实现产品的不断智能化。此项专业对推动机器人技术的向前发展和“拟人化”有着十分关键的作用。
3.电气工程及其自动化
  从专业的名称上就可以看出,它侧重于电子、电气系统。制造机器人离不开电力电子技术和网络控制系统,要科学的设计出合理的机器人供电系统,需要电路的精确配合。同时,机器人电力的传动和电力系统的保护及控制都与这门专业息息相关。
4.计算机控制技术
  学习计算机控制技术主要目的是设计出机器人所需要的程序和控制系统,它掌控的是高智能机器人的核心部分——“大脑”。 大脑的硬件是中央处理器,软件是控制系统。机器人的设计离不开编程,当设定出你想要的程序之后,机器人就能按照你的指令进行工作了。因此熟练掌握计算机控制技术就显得更外重要了。

需要数学基础:高等数学,线性代数,概率论数理统计和随机过程,离散数学,数值分析。
需要算法的积累:人工神经网络,支持向量机,遗传算法等等算法;当然还有各个领域需要的算法,比如要让机器人自己在位置环境导航和建图就需要研究SLAM;总之算法很多需要时间的积累。

需要掌握至少一门编程语言:毕竟算法的实现还是要编程的;如果深入到硬件的话,一些电类基础课必不可少。

机器人专业需要学习的理论包括:

高级语言程序设计、电路分析、机械设计基础、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、微机原理及接口技术、电机与电气控制技术、单片机原理及其应用、机械制造基础、PLC原理与应用。

工业机器人控制系统、运动控制系统、工业机器人计算机编程、机器人传感器技术及应用、工业机器人系统集成技术、工业机器人仿真技术、生产运作管理、计算机视觉、现场总线控制技术、嵌入式控制系统及应用。

机器人专业主要培养德、智、体、美全面发展,具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。

扩展资料

机器人专业学生毕业后,能够在机器人的设计研究单位、生产制造企业以及集成应用公司,从事机器人工作站设计、装调与改造,机器人自动化生产线的设计、应用及运行管理等技术或管理岗位工作。

专业要求学生通过三年的学习,能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识,掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能,并具有良好的实际生产水平,满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。

机器人学的研究推动了许多人工智能思想的发展,有一些技术可在人工智能研究中用来建立世界状态的模型和描述世界状态变化的过程。

参考资料来源:百度百科-机器人工程专业





机器人家上了解到,对于工科领域来说,脱离实践的学习都是肤浅的,对于控制这种强调经验的技术更是如此。如果去问一个程序员怎么学习一块技术,他必然让你去多编程。机器人领域也是。如果想把基本功打扎实,那么实践更是必不可少了。

对于普通学生入门来说 一款合适的机器人平台 + 入门级的控制算法进行试验。同时深入地学习相应地理论知识。对于一个有控制基础,需要现学现用的工作者来说,啃一本诸如《现代控制工程》的书籍,在工作者演练,下面的平台内容直接略过。关于平台的选择和相应的学习教程,我放在最后,防止大图分散了重点。

先结合机器人来说一下控制。对于设计任何一个控制系统来说,需要了解自己的输入、输出、控制元件,和算法。在一个简易的机器人系统里,分别对应的原件是:
输入 --- 传感器 (声呐,红外,摄像头,陀螺仪,加速度计,罗盘)
控制元件 --- 电机
控制算法 --- 控制板 (小到单片机,大到微机)
输出 --- 你的控制目标 (比如机器人的路径跟踪)

对这四方面都有了解之后,才能基本对机器人的控制有一个较为感性的认识。这是入门的基础。如果你对输入和输出做一个测量,比如用电机将某个轮子的转速从10加速到100,把这个测量勾画出来,那么这一个响应曲线。如何将电机准确快速地从10加速到100,这就需要一个简易的反馈控制器。

上面所说的各个传感器元件,都有廉价版可以购买学习,但随之引入的问题就是他们不精确,比如有噪声。消除这个噪声,你就需要在你的控制系统中引入更多的控制单元来消除这个噪声,比如加入滤波单元。

上面说这么多,只是想表达,理论和算法都是有应用背景的,但同时,学习一些暂时无法应用的算法也并不助于入门,甚至可能走偏门,觉得越复杂越好。所有的工程应用者都会说某某算法非常好,但是经典还是PID。倘若不亲手设计一个PID系统,恐怕真的领略不到它的魅力。我大学本科的控制课程包含了自动控制理论和现代控制理论,但是直到我设计一个四旋翼无人机的时候,才真正建立了我自己对机器人控制的理解。

推荐的那本《现代控制工程》是一本非常经典的专业书籍,需要理论知识,再进行详细的学习。我的建议是先玩,玩到需要时,认真学习这部分理论。

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推荐一些机器人平台。核心都涉及到运动控制。

基于arduino的机器人平台是最大众的平台了,这是一个开源社区,很多关于机器人的简易设计和控制算法实现都能在google得到。淘宝arduino机器人,包括arduino控制板和各类简易传感器,几百块之内钱都能得到。
Imperial College London的Robotics课程就是以Lego为实验平台的,Andrew Davison的课件上所有的理论都可以用Lego实现Andrew Davison: Robotics Course。如果这些都玩腻了,可以试试玩一个机器人飞行控制,比如四旋翼飞机。飞行器是六自由度控制,因此比小车要更加具有挑战性,也需要更精确的控制系统。下面这是我以前的一个四旋翼DIY,基于arduino MultiWii的。依旧淘宝四旋翼飞行器。

MultiWii是一个基于arduino的开源飞控平台,所有c代码都可得,不多于一两万行。如果把这些都研究透了,相比已经是专业水平了。

材料物理,材料化学,微电子,计算机技术,仿生学………………总之是个巨大无比综合无数知识的大项目。


工业机器人专业学什么课程
1、电气设备学习,主要学习PLC,PLC的构成原理,如何编程,PLC485通讯应用以及变频器、伺服电机的应用,还有技术性能和常用编程元件等等。有些人可能不大明白为什么学工业机器人技术一定要学PLC。2、工业机器人学习,这是学工业机器人技术最直观的知识点,了解特定品牌(如库卡、安川等)机器人本体结构。机...

机器人专业学什么
机器人专业主要需要学:《机器人机械系统》、《机器人控制技术》、《机器人视觉与传感技术》、《工业机器人应用与编程》、《现场总线技术及其应用》、《机械制图》、《可编程控制器》、《工业机器人实操与应用技巧》、《电工电子技术》、《传感器技术》、《机器原理与零件》。部分高校按以下专业方向培养:...

机器人专业需要学习什么理论知识
机器人专业需要学习的理论包括:高级语言程序设计、电路分析、机械设计基础、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、微机原理及接口技术、电机与电气控制技术、单片机原理及其应用、机械制造基础、PLC原理与应用。工业机器人控制系统、运动控制系统、工业机器人计算机编程、机器人传感器技术及应用、工业机器人系...

制造机器人是什么专业
在机器人专业中,学生们将学习机械设计、航空学和飞行器动力学等基础理论,这些知识将使他们能够设计并优化机器人的外形和动力学特性。此外,他们还需要学习电路设计、嵌入式系统和编程等,这些知识将帮助他们设计和构建机器人的电子设备及程序。除了上述这些基础领域外,机器人专业的学生还会学习一些高级课程...

电器工程专业学什么
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制作机器人都需要学习什么?
2、机械:机械专业跟电子专业一样也涉及到控制器的使用,另外就是使用Solidworks等软件进行机械结构的三维建模什么的,总的来说学了这些之后可以自行设计机器人的身体各个部分的结构和样子,也知道怎样去控制他们比较合理。3、计算机:主要就是编程(相当于机器人的大脑),尤其是机器学习,人工智能方面的,...

人工智能专业学什么就业方向
人工智能就业方向及前景人工智能就业方向及前景主要有:机器视觉,指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,自动规划,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程等。人工智能专业的课程体系《人工智能、社会与人文》、《人工智能哲学基础与...

电气化专业学什么
电气化专业学习的主干课程有:电气工程基础、电力电子技术、电机控制技术、电气设备与电气控制技术、新能源技术、检测技术、集散控制系统、电气工程保护技术、控制电器技术。计算机网络与数据库技术、电气设备在线检测技术、电路、电机学、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电力电子技术、电力系统分析。业...

电气工程及其自动化专业学什么?
电气工程及其自动化专业主要学习包括专业基础课和主干学科:专业基础课有:PLC编程,工程力学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自控理论等。主干学科有:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术 主要课程:电路理论、信息电子技术、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与应用、...

计算机专业要学什么?
最好能在学习期间自己实现一个小型的编译器,语言最好能自创,或者是某个已有的你喜欢的语言的基本子集。掌握一门常用的编程语言和编程技术:能了解你用过的所有的程序内部大致是怎样的,能用你熟悉的语言编写大部分的程序,至少不能是对任何一个程序满头雾水。

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仍宏活血: 大概想了一下. 1 电工基础. 机器人嘛,电路总少不了的.. 2 电子控制与自动化. 机器人嘛,明显啦.. 3 计算机基础. 机器人嘛,今时今日,什么都要用到计算机的. 4 高级编程. 这个不用说啦,和上面的配套的. 5 动力学. 机器人嘛,想研究能动的就得研究这个,这是基础... 6 机械设计. 这个不用说啦,机器人嘛.. 7 机械制造工艺学. 这个更不用说啦..和机械设计配套的.. 8 材料力学. 这个应该是选修的. 暂时想到这么多.

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仍宏活血: 要上的内容很多,看你是在学大里面学的专业,还是在外面参加的培训班,像我以前在金石兴培训的短期,学的内容就有 1.工业机器人技术基础 2.工业机器人在线编程与调试 3.工业机器人系统维护与保养 4.工业机器人离线编程与仿真 5.工业机器人系统集成 6.工业机器人典型案例应用精析 7.工业机器人工程项目管理 这些.

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