我想以後做類似Atlas系列機器人,但是我的目標不在於意識而在於軀體,也正是因為這樣,所以我的想法是做出一個機器人軀體。現在到了一個關鍵時期了,我就像問問各位知乎大神,如果我要完成夢想,我應該怎麼選擇專業,以後應該怎樣發展,我不怕喫苦,可以堅持,哪怕失敗也無所謂,就是問問,我應該怎麼去選擇專業和未來的發展方向


每年高考成績出來後,很多同學都會問小R:報什麼專業才能加入機器人戰隊,快樂地搞機?

其實這個問題很簡單,任何專業都可以!

比如會計,可以計算如何用一顆螺絲的錢買到三個電機;食品,研究在喫夜宵的同時不會長胖;心理學,開導找不到對象且失落的理工男……

想讓專業更對口?那我看你是個行家!

近年,機器人行業越來越火爆,做搜索的谷歌研究無人車,發快遞的亞馬遜搞機器人,賣無人機的大疆也發布了教育機器人「機甲大師 S1」。

教育機器人「機甲大師 S1」

好像沒做過機器人都不好意思說自己是科技公司。看這發展趨勢,用膝蓋想想都知道未來什麼行業喫香!

那學什麼專業才能跟上這趟快車?小R盤出以下幾個機器人相關專業,供同學們參考。

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機械工程

很多人看到機械專業,就會聯想到在廠房裡磨鐵和擰螺絲。其實你們是對的,只不過他們是在辦公室裏畫圖,看別人磨鐵和擰螺。

- 學習內容 -

物理和數學是一定要好好學的,因為機械課程基本是:高等數學、線性代數、概率統計、大學物理(大一期間);四大力學、機械原理、機械設計(大二期間);工程熱力學、控制理論、工程材料(大三期間);機械製造工藝(大四期間)。

機械全套」勸退」指南

學好這些還沒完,作為一名合格的機械生還要學會工程圖學、有限元分析和動力學分析。

它們纔是能用到實踐中的技能。

- 如何做機器人 -

比如你想設計一款可以飛躍17°斜坡之後,穩穩地落地的底盤結構,就用到了機械原理、理論力學和材料力學等。(提問:什麼叫穩穩地落地?)

設計完後,你不能直接做出來,因為甲方一定會讓你修改。所以需要在計算機中模擬計算,看底盤在飛坡之後會不會翻車。

這又用到了3D建模和動力學模擬等。

最後繪製工程圖,送圖去加工和裝配。這運用了擰螺絲、焊接、車鉗刨銑、3D列印,涉及到車鉗刨銑和某寶購物等技能。

可以爬樓梯的機器人

更多機械設計學習可戳:如何設計牛X的機械結構

- 就業方向 -

任何需要機械設計的公司,比如去大疆做無人機和機器人設計,去手機廠做手機結構。

- 推薦院校 -

哈爾濱工業大學、浙江大學、華中科技大學、上海交通大學、同濟大學、大連理工大學......


自動化

自動化就是讓機器在沒人或很少人操控的情況下,自動檢測自己、分析自己、處理和操縱自己。

比如全自動手套生產線、餅乾生產線、雪糕生產線……呲溜。

手套生產線

- 學習內容 -

如果說機械是機器人的反應系統、感測器是感知系統,軟體是它們的軟體,那麼自動化就是聯結所有的神經系統。

意思就是,自動化啥都要學,不管是硬體的焊板子,還是軟體的敲代碼。適合在電子工程和計算機科學上左右搖擺的同學。

- 如何做機器人 -

有了自動化,機器人就可以理直氣壯地說:「我真的不是遙控車!」

機器人的自動識別和瞄準都在自動化的對口範圍。

自動識別和打擊藍色機關

在最新款的RoboMaster S1 教育機器人上,想要完成人臉識別,自動跟蹤,自動巡線等功能也需要自動化的知識。

機甲大師 S1自動識別和追蹤機器人

- 就業方向 -

自動化聽起來就很智能,所以在智能製造行業很喫香,總之國家未來的科技就靠他們了!

- 推薦院校 -

東北大學、上海交通大學、北京理工大學、清華大學、東南大學......


控制理論與控制工程

這是一門計算機和數學的交叉學科,簡單來說就是:機器在運行時會出現偏差,他們要扼住偏差的喉嚨,讓偏差得以控制。

- 學習內容 -

控制理論的兩個核心是:最優控制理論和最優估計理論(卡爾曼濾波),數學不好就可以先告辭了。

而且,計算機強大的計算能力可以解決無數問題。所以控制的學生既要打下紮實的數學基礎,也要練就強大的編程能力。

- 如何做機器人 -

在RM的比賽中,機器人的運動都有對應的閉環控制演算法。

比如發射彈丸時,槍口會因為發射的後坐力而偏移,導致彈丸射歪。而優秀的演算法可以最大程度地降低彈丸散度,做到指哪兒打哪兒。

為什麼打不準,找到原因了吧

再比如同樣的兩臺RoboMaster S1,有的代碼可以讓它非常精準地走直線,有的卻走著走著就有了偏移,這也涉及到了控制理論。

- 就業方向 -

演算法工程師等各種和代碼有關的工程師。

- 推薦院校 -

東北大學、清華大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、浙江大學......


計算機科學與技術

Stop!我知道你們要問什麼了!計算機專業真的不會修電腦!

計算機科學與技術包括信息安全、軟體工程等專業,聽到「計算機」三個字,就知道是在勸退數學差的孩子了。

- 學習內容 -

數學分析、線性代數、概率統計、離散數學是他們的基本功,紮實的數學基礎可以更好地理解演算法,應用演算法,同時也要有過硬的編程能力。

用於嵌入式開發的C語言、後端開發的Java、包括在RoboMaster S1上使用的python都是他們的必修課。

機甲大師 S1編程界面

- 如何做機器人 -

計算機科學與技術可以說是涵蓋面非常廣的一個專業,小到日常應用的開發,大到人工智慧的研究,都離不開計算機。現在連初中生都可以扛著電腦寫代碼了。

在上文所提到的機器人自瞄、控制都在計算機專業的射程範圍。

如此萬能的專業,一定是最熱門的,也會讓你學到禿頭、禿到最後、應有盡有。

想應有盡有的同學可戳:機器人如何在複雜的環境下進行視覺識別?

- 就業方向 -

一切和代碼有關的工作,比如前端工程師、後端工程師、網路工程師、系統工程師、互聯網工程師、演算法工程師和嵌入式工程師……

- 推薦院校 -

清華大學、西安電子科技大學、北京郵電大學、哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、電子科技大學、華中科技大學、浙江大學、上海交通大學......


電子信息與工程

有人說電信是修電話、賣電話卡的,我就來氣了!拜託,電信是焊電路板的好嗎!

- 學習內容 -

除了焊電路板,他們還研究:電路理論、數字電路、模擬電路、通信原理、信號完整性、電源完整性和電子學等。沒了電信,計算機就只剩靈魂,沒有外殼。

物理好的同學也可以考慮報電信,因為專業課往往涉及電動力學、電磁場、量子力學、感測技術等課程。

最近頻繁出現的「5G」、「晶元」都和電信脫不開關係。

- 如何做機器人 -

把高中的電路圖升級一下,就成了電信生的電路;

把電信生的電路縮小一下,就成了傳說中的電路板;

機器人身上的電路板越多,電信同學剩的頭髮就越少。如何在有限的機器人裏搭載無限的電路,就看他們的本事了。

讓機器人跑得比翔哥還快的「超級電容」,也得靠電信同學的知識。

雲臺轉得快跟電信沒什麼關係

如果你想在機甲大師 S1上重組電路,這邊建議還是您直接找售後比較好。

這有一篇電路板的科普,想入坑請戳:印刷電路板,機器人靈魂的軀殼

- 就業方向 -

一切需要通訊的崗位,比如電子技術、半導體、集成電路行業,想搞機還可以成為嵌入式工程師和硬體工程師。

- 推薦院校 -

電子科技大學、西安電子科技大學、清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學......


數學

數學就是數學。

- 學習內容 -

一般學數學。

寫到這裡,想必大家也發現了,這其實一篇數學學院的軟文。

因為,不管什麼專業都需要著紮實的數學基礎。不少選了文科的同學,到了大學甚至還要學習「大學文科數學」。

拋去「無用之用方為大用」的口號,其實眾多熱門專業都有深刻的數學背景,而且修習難度大,適合想讓自己變強的同學。

滿足收斂的函數

- 如何做機器人 -

機器人的功能不是靠佛系的胸懷隨緣得到的,而是由大量的實際理論堆積起來的。

比如學了《解析幾何》,就可以給畫一個機器人平面運動圖,然後升級到李薩如圖形的解析表達式:

機器人就獲得了隨機運動的功能了!是不是很簡單?

機器人隨機運動

想變強的同學,可戳:這門課讓數百萬理科生流淚,可我只想為它鼓掌!

- 就業方向 -

此處引用畢導的原話:愛數學的數學生繼續讀博,會編程的轉碼農拿高薪,懂點計算的學渣轉金融都能分分鐘成為華爾街之狼。總之牛比!

- 推薦院校 -

北京大學、復旦大學、山東大學、南開大學、中山大學、四川大學......

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最後

還有其他機器人相關專業沒法一一介紹,像電氣工程和機器人工程也是不錯的選擇。

推薦院校只選了部分該專業突出的高校,同學們還是要量力而行,能報清華北大就報清華北大,能繼承家業就別學什麼機器人了。(小R建議,不代表組委會立場)

最後,祝同學們都可以被理想的大學錄取,度過愉快又充實的大學生活!


Atlas這種複雜機器人系統,單獨拎其中的液壓系統設計都夠研究很久了,單打獨鬥做更是不可能的。如果你想做這種機器人,最好的辦法就是去有研究仿人機器人實驗室的學校,和團隊一起做。

我在知網查閱了最近幾年的碩博論文,幫你搜集了研究相關方向的實驗室和老師的資料,希望能對你有幫助:

  • 北京理工大學仿人機器人實驗室 仿生機器人與系統教育部重點實驗室
  • 華中科技大學高亮老師實驗室
  • 浙江大學熊蓉老師實驗室 熊蓉的個人主頁-浙江大學個人主頁
  • 中國科學技術大學汪增福老師實驗室
  • 上海交通大學頓嚮明老師實驗室


自動化專業,或者機電專業,電子專業都可以。

其實主要還是你的興趣,就算你學了其他專業,只要有興趣,學校也有資源(實驗室、老師等),也可以實現。

比如這位少年,大學本科學的就是機電專業,然後做了個四足機器人,現在開了個創業公司。但他大學前就對機器人感興趣,又喜歡動手研究。

宇樹科技CEO王興興:希望四足機器人變革人們的生活_科學中國?

science.china.com.cn圖標

做一個機器人

首先,你要有一款機器人的構思,這個是最重要的。

第二步,現在你有了機器人的想法,需要幾個軸,你就要開始對機器人進行設計,繪製機器人的三維模型。這需要三維建模能力。

第三步,已經將機器人的三維模型創建好,但是創建的三維模型能不能運動,要對機器人進行模擬模擬。模擬的目的是為了驗證機器人多個軸之間的運動關係。可以用matlab進行模擬,也可以用Gazebo進行模擬。

第四步,模擬沒問題,那就需要對機器人進行路徑規劃。

第五步,對機器人進行動作模擬。

以上步驟,就可以做一個機器人了。


是自己想製作一個機器人,還是想自己成為機器人,但其實都一樣,好好學編程


計算機,控制,軟體,電氣都可以(排名從優到劣)。

千萬別去學跟機械搭邊的,原因有二:

1.機械專業就業不好;

2.機器人行業最不缺的就是搞機械的,待遇差,畢業了擠不進去機器人行業哭都不知道往哪哭。

除了哈工大的機械,那邊有個機器人所,可以往那去讀研(雖然最後都是搞控制和視覺,搞機械的很少)。

結論:再看一遍第一行。


正經的回答完了,下面嘮嘮選專業的思路。

簡短版:選計算機。

詳細版:如果以後就業想在工程領域的,計算機專業是第一首選,因為範用性強,對口崗位多。再細分做軟體的可學軟體工程,做硬體的可學控制工程。

有同學就要問了:「我想做機器人選『機器人學』專業,想搞航天選『飛行器設計』專業,想搞核能選『核物理』專業,這些對口專業它不香嗎?」

你去看看各領域頭部公司的校招信息就知道了:機器人公司要計算機的,要控制的,要電氣的,就是不要機器人學的;航天院所要要計算機的,要控制的,要軟體的,要馬院的(馬克思主義學院,畢竟國企),就是不要學飛行器設計的。。。

要問什麼會這樣:以航天院所舉例,上面說的『機器人學』,『飛行器設計』等專業題目太大,啥都涉獵一點,啥都不精通。作為航天院所,計算機相關的崗位人招計算機專業的,材料相關崗位招材料專業的,憑啥輪到你一學啥啥不精的飛行器設計專業學生?

你要問飛行器設計的對口崗位,當然是有:總師(總工程師,啥都要會),但是你見過哪個總師崗位是招來的應屆生嗎?不都是從下面各個崗位中提拔上來的。說來說去還是輪不到你一學飛行器設計專業的。

那為什麼高校會開設啥都學不精的雞肋專業呢?當然是為了「凸顯學校特色」啦。

所以無論你想就業於哪個領域,只要是工程類都(如機器人),學計算機鐵定不會錯,無論在哪個企業都會有計算機專業的一席之地。萬一想改行了也絕不會受專業限制,甚至公務員隊伍要最多的工科專業就是計算機專業。

以上。


你有沒有qq或微信之類的?咱倆可以一起來,因為我本人也超級喜歡搞一些科技性的東西。我已經畫出了機器人的結構圖,微信或qq可以發給你。除了機器人結構圖以外還畫出了飛行器,工業機器人,自動廁所清理器等等機器的結構圖。有qq或微信的話私聊說一說。一起來研究,有機會可以創立團隊。


建議學軟體編程類的。


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