《機(jī)器人工程專業(yè)導(dǎo)論》全套教學(xué)課件

第1章選擇機(jī)器人工程的理由

第2章機(jī)器人工程師之路

第3章機(jī)器人工程專業(yè)的課程體系與課程設(shè)置

第4章機(jī)器人工程與其相關(guān)主要學(xué)科

第5章工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用及研究熱點(diǎn)

第6章服務(wù)機(jī)器人研究熱點(diǎn)問題

第7章特種機(jī)器人研究熱點(diǎn)問題全套可編輯PPT課件1.1學(xué)機(jī)器人工程——時(shí)代的召喚

1.2機(jī)器人工程專業(yè)

1.3近年來關(guān)于機(jī)器人的熱點(diǎn)話題

1.4當(dāng)前中國機(jī)器人應(yīng)用情況1.1學(xué)機(jī)器人工程——時(shí)代的召喚1.1.1前三次工業(yè)革命1.第一次工業(yè)革命(工業(yè)1.0)——蒸汽機(jī)時(shí)代工業(yè)革命又叫產(chǎn)業(yè)革命，是指資本主義由工場手工業(yè)過渡到大機(jī)器生產(chǎn)，它在生產(chǎn)領(lǐng)域和社會關(guān)系上引起了根本性變化。18世紀(jì)60年代，工業(yè)革命首先發(fā)生在英國，是從發(fā)明和使用機(jī)器開始的，到19世紀(jì)上半葉，機(jī)器本身也用機(jī)器來生產(chǎn)，標(biāo)志著工業(yè)革命的完成。英國之后，美國及歐洲各國也相繼進(jìn)行了工業(yè)革命。1)英國最先發(fā)生工業(yè)革命的條件英國最先發(fā)生工業(yè)革命的條件是雄厚的資本、充足的勞動力、豐富的資源和原料，以及海外貿(mào)易的迫切需要。其前提條件是資產(chǎn)階級統(tǒng)治在英國的確立，導(dǎo)致英國工業(yè)革命產(chǎn)生的直接原因是工場手工業(yè)無法滿足不斷擴(kuò)大的市場需要。2)英國工業(yè)革命開始的標(biāo)志英國工業(yè)革命開始的標(biāo)志是瓦特改良蒸汽機(jī)，它的投入使用使人類進(jìn)入了“蒸汽機(jī)時(shí)代”。3)工業(yè)革命的大致發(fā)展過程工業(yè)革命的發(fā)展過程大致如下：棉紡織機(jī)械的發(fā)明和改進(jìn)→改良蒸汽機(jī)→冶金、采礦部門采用機(jī)器生產(chǎn)和采用蒸汽作動力→交通運(yùn)輸革新。4)第一次工業(yè)革命中的重大發(fā)明第一次工業(yè)革命中的重大發(fā)明包括:1785年英國機(jī)械師瓦特制成改良的蒸汽機(jī)；1807年美國人富爾頓制成第一艘汽船；1819年一艘美國輪船成功地橫渡大西洋;英國工程師史蒂芬森發(fā)明了火車機(jī)車。工業(yè)革命中至關(guān)重要的一環(huán)是瓦特制成改良的蒸汽機(jī)。5)第一次工業(yè)革命的影響第一次工業(yè)革命不僅是一次技術(shù)革命，也是一場深刻的社會變革，對我們?nèi)祟惿鐣母鞣矫娑籍a(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響，主要有以下幾方面：(1)創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展;(2)使社會日益分裂為兩大直接對立的階級:工業(yè)資產(chǎn)階級和工業(yè)無產(chǎn)階級;(3)改變了世界的格局，向有利于西方的方向發(fā)展;(4)使世界日益成為一個彼此聯(lián)系不可分開的整體。2.第二次工業(yè)革命(工業(yè)2.0)——電氣時(shí)代1)第二次工業(yè)革命的興起第二次工業(yè)革命是從19世紀(jì)70年代開始的，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的高漲，促成了近代歷史上的第二次工業(yè)革命，世界由“蒸汽機(jī)時(shí)代”進(jìn)入“電氣時(shí)代”。在這一時(shí)期，一些發(fā)達(dá)資本主義國家的工業(yè)總產(chǎn)值超過了農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值；工業(yè)重心由輕紡工業(yè)轉(zhuǎn)為重工業(yè)，出現(xiàn)了電氣、化學(xué)、石油等新興工業(yè)部門。由于19世紀(jì)70年代以后，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)相繼發(fā)明，遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)出現(xiàn)，電氣工業(yè)迅速發(fā)展起來，電力在生產(chǎn)和生活中得到廣泛的應(yīng)用。內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)及19世紀(jì)90年代以后的廣泛應(yīng)用，為汽車和飛機(jī)工業(yè)的發(fā)展打下了基礎(chǔ)，也推動了石油工業(yè)的發(fā)展?；瘜W(xué)工業(yè)是這一時(shí)期新出現(xiàn)的工業(yè)部門，從19世紀(jì)80年代起，人們開始從煤炭中提煉氨、苯等物質(zhì)用來制作人造燃料等化學(xué)產(chǎn)品，塑料、絕緣物質(zhì)、人造纖維、無煙火藥也相繼發(fā)明并投入了生產(chǎn)和使用。原有的工業(yè)部門如冶金、造船、機(jī)器制造以及交通運(yùn)輸、電信等部門的技術(shù)革新也在加速進(jìn)行。2)第二次工業(yè)革命的標(biāo)志電力的發(fā)明和使用，特別是新能源電力的廣泛應(yīng)用使人類進(jìn)入了“電氣時(shí)代”。電力的廣泛應(yīng)用是第二次工業(yè)革命的顯著特點(diǎn)。3)第二次工業(yè)革命中的重大事件第二次工業(yè)革命中的重大事件包括：19世紀(jì)70年代發(fā)電機(jī)研制成功；美國人愛迪生發(fā)明電燈泡；德國人西門子制成第一輛有軌電車；19世紀(jì)80年代，德國人卡爾本茨設(shè)計(jì)出內(nèi)燃機(jī)，1885年制成三輪汽車；美國人萊特兄弟制成飛機(jī)并試飛成功；有線電報(bào)、有線電話的成功發(fā)明；意大利馬可尼制造出無線電通信設(shè)備，并于1899年在英國向法國發(fā)報(bào)成功。3.第三次工業(yè)革命(工業(yè)3.0)——信息化、自動化時(shí)代1)第三次工業(yè)革命的興起20世紀(jì)四五十年代以來，人類在原子能、電子計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)、航天技術(shù)、分子生物學(xué)和遺傳工程等領(lǐng)域取得的重大突破，標(biāo)示了第三次工業(yè)革命的到來，世界由“電氣時(shí)代”進(jìn)入“信息化、自動化時(shí)代”。2)第三次工業(yè)革命的標(biāo)志人類在原子能、電子計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)、航天技術(shù)、分子生物學(xué)和遺傳工程等領(lǐng)域取得的重大突破是第三次工業(yè)革命的標(biāo)志。在第三次工業(yè)革命中最有劃時(shí)代意義的是電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電子計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代信息技術(shù)的核心。3)第三次工業(yè)革命的影響第三次工業(yè)革命的影響包括：(1)極大地提高勞動生產(chǎn)率，促進(jìn)生產(chǎn)的迅速發(fā)展；(2)產(chǎn)生一大批新型工業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來；(3)推動了社會生活的現(xiàn)代化，改變著人們的生活、學(xué)習(xí)、交往和思維方式；(4)給各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了機(jī)遇，同時(shí)也帶來了競爭和挑戰(zhàn)，世界各國都在大力發(fā)展高科技，以求在國際競爭中取勝；(5)更加證明了科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力發(fā)展最重要的推動力，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代到來的根本原因和基礎(chǔ)。1.1.2

工業(yè)4.0與中國制造2025——智能化時(shí)代1.第四次工業(yè)革命(工業(yè)4.0)的背景工業(yè)4.0(Industry4.0)是基于工業(yè)發(fā)展的不同階段作出的劃分。按照目前的共識，工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)時(shí)代，工業(yè)2.0是電氣時(shí)代，工業(yè)3.0是信息化、自動化時(shí)代，工業(yè)4.0則是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代，也就是智能化時(shí)代，世界由“信息化、自動化時(shí)代”進(jìn)入“智能化時(shí)代”。工業(yè)4.0其實(shí)就是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”?！肮I(yè)4.0”是德國推出的概念，在美國對應(yīng)為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國為“中國制造2025”，這三者的本質(zhì)內(nèi)容是一致的，都指向一個核心，就是智能制造。以智能化為靈魂的“工業(yè)4.0”，締造了一個制造業(yè)美好未來的夢想，在全球引發(fā)了一場工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)升級的巨變。工業(yè)4.0的五大特點(diǎn)：(1)互聯(lián)。工業(yè)4.0的理念是要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。(2)數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)營數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、消費(fèi)者數(shù)據(jù)。(3)集成。工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡(luò)。使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器以及服務(wù)與服務(wù)之間，能夠形成互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成。(4)創(chuàng)新。工業(yè)4.0的實(shí)施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程，制造技術(shù)、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新，將會層出不窮，從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新，到模式創(chuàng)新，再到業(yè)態(tài)創(chuàng)新，最后到組織創(chuàng)新。(5)轉(zhuǎn)型。對于中國的傳統(tǒng)制造業(yè)而言，轉(zhuǎn)型實(shí)際上是從傳統(tǒng)的工廠，即從2.0、3.0時(shí)代的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠，在整個生產(chǎn)形態(tài)上，從大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個性化定制。實(shí)際上整個生產(chǎn)的過程更加柔性化、個性化、定制化，這是工業(yè)4.0一個非常重要的特征。工業(yè)4.0是涉及諸多不同企業(yè)、部門和領(lǐng)域，以不同速度發(fā)展的漸進(jìn)性過程，跨行業(yè)、跨部門的協(xié)作成為必然。工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)正在向全球不同行業(yè)擴(kuò)散，在自己的商業(yè)環(huán)境中實(shí)施工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)將有更多機(jī)會創(chuàng)造盈利模式。2.中國制造20251)“三步走”戰(zhàn)略“中國制造2025”又被稱為中國版的工業(yè)4.0規(guī)劃，是我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)，是“三步走”戰(zhàn)略中的第一步?！爸袊圃?025”應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的實(shí)際需要，圍繞創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展、人才為本等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及先進(jìn)制造、高端裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域，提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升增效的重大戰(zhàn)略任務(wù)和重大政策舉措。第一步：到2025年，力爭用十年時(shí)間，邁入制造強(qiáng)國行列，基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，制造業(yè)大國地位進(jìn)一步鞏固，制造業(yè)信息化水平大幅提升。掌握一批重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，優(yōu)勢領(lǐng)域競爭力進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得明顯進(jìn)展。重點(diǎn)行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗、物耗及污染物排放明顯下降。制造業(yè)整體素質(zhì)大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，全員勞動生產(chǎn)率明顯提高，兩化(工業(yè)化和信息化)融合邁上新臺階。重點(diǎn)行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗、物耗及污染物排放達(dá)到世界先進(jìn)水平。形成一批具有較強(qiáng)國際競爭力的跨國公司和產(chǎn)業(yè)集群，在全球產(chǎn)業(yè)分工和價(jià)值鏈中的地位明顯提升。第二步：到2035年，我國制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平。創(chuàng)新能力大幅提升，重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展取得重大突破，整體競爭力明顯增強(qiáng)，優(yōu)勢行業(yè)形成全球創(chuàng)新引領(lǐng)能力，全面實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。第三步：新中國成立一百年時(shí)，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。制造業(yè)主要領(lǐng)域具有創(chuàng)新引領(lǐng)能力和明顯競爭優(yōu)勢，建成全球領(lǐng)先的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)體系。2)中國制造2025的提出背景新世紀(jì)以來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢和特征。這場變革是信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心，建立在物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)(服務(wù))聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，同時(shí)疊加新能源、新材料等方面的突破。3)中國制造2025的主要內(nèi)容“中國制造2025”是升級版的中國制造，體現(xiàn)為四大轉(zhuǎn)變、一條主線和八項(xiàng)戰(zhàn)略對策。(1)四大轉(zhuǎn)變：一是由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變；二是由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變；三是由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變；四是由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。(2)一條主線：以體現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造為主線。(3)八項(xiàng)戰(zhàn)略對策：推行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造；提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力；完善制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系；強(qiáng)化制造基礎(chǔ)；提升產(chǎn)品質(zhì)量；推行綠色制造；培養(yǎng)具有全球競爭力的企業(yè)群體和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；發(fā)展現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)。3.中國煤礦智能化發(fā)展戰(zhàn)略——煤礦礦井智能化2019年我國能源局出臺的《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，以及2020年3月由國家發(fā)展改革委、能源局、應(yīng)急部、煤監(jiān)局、工信部、財(cái)政部、科技部、教育部8部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《煤礦智能化指導(dǎo)意見》)都表明，煤炭行業(yè)將在全行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)煤礦主要生產(chǎn)裝備機(jī)器人化(智能化)、礦井智能化。1)《煤礦智能化指導(dǎo)意見》為貫徹黨中央國務(wù)院關(guān)于人工智能的決策部署，推動智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤礦智能化水平，促進(jìn)我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，國家發(fā)展改革委、能源局、應(yīng)急部、煤監(jiān)局、工信部、財(cái)政部、科技部、教育部8部委聯(lián)合印發(fā)了《煤礦智能化指導(dǎo)意見》。(1)《煤礦智能化指導(dǎo)意見》出臺背景、重要性和必要性。煤炭行業(yè)作為我國重要的傳統(tǒng)能源行業(yè)，是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其智能化建設(shè)直接關(guān)系到我國國民經(jīng)濟(jì)和社會智能化的進(jìn)程。煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等過程的智能化運(yùn)行，對于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。目前智能化建設(shè)工作存在研發(fā)滯后于企業(yè)發(fā)展需求、智能化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范缺失、技術(shù)裝備保障不足、研發(fā)平臺不健全、高端人才匱乏等問題。為統(tǒng)一思想、凝聚共識，加快推動煤礦智能化發(fā)展，國家發(fā)展改革委、能源局等8個部委聯(lián)合印發(fā)了《煤礦智能化指導(dǎo)意見》。(2)煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)思想、原則和目標(biāo)。加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)思想是：以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，堅(jiān)持新發(fā)展理念，堅(jiān)持以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，堅(jiān)持以科技創(chuàng)新為根本動力，推動智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提升煤礦智能化水平，促進(jìn)我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。煤礦智能化發(fā)展應(yīng)遵循的四項(xiàng)基本原則：一是堅(jiān)持企業(yè)主導(dǎo)與政府引導(dǎo)；二是堅(jiān)持立足當(dāng)前與謀劃長遠(yuǎn)；三是堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開放合作；四是堅(jiān)持典型示范與分類推進(jìn)。煤礦智能化發(fā)展的三個階段性目標(biāo)：①到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，初步形成煤礦開拓設(shè)計(jì)、地質(zhì)保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運(yùn)行技術(shù)體系，基本實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面減人提效，綜采工作面內(nèi)少人或無人操作，井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控；②到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)開拓設(shè)計(jì)、地質(zhì)保障、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選物流等系統(tǒng)的智能化決策和自動化協(xié)同運(yùn)行，井下重點(diǎn)崗位機(jī)器人作業(yè)，露天煤礦實(shí)現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無人化運(yùn)輸；③到2035年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的煤礦智能化體系。(3)煤礦智能化發(fā)展的主要任務(wù)?！睹旱V智能化指導(dǎo)意見》明確了煤礦智能化發(fā)展的10項(xiàng)主要任務(wù)：一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，科學(xué)謀劃煤礦智能化建設(shè)。二是強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，提升煤礦智能化基礎(chǔ)能力。三是推進(jìn)科技創(chuàng)新，提高智能化技術(shù)與裝備水平。四是加快生產(chǎn)煤礦智能化改造，提升新建煤礦智能化水平。五是發(fā)揮示范帶動作用，建設(shè)智能化示范煤礦。六是實(shí)施綠色礦山建設(shè)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。七是推廣新一代信息技術(shù)應(yīng)用，分級建設(shè)智能化平臺。八是探索服務(wù)新模式，持續(xù)延伸產(chǎn)業(yè)鏈。九是加快人才培養(yǎng)，提高人才隊(duì)伍保障能力。十是加強(qiáng)國際合作，積極參與“一帶一路”建設(shè)。2)煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——煤礦生產(chǎn)裝備智能化(機(jī)器人化)國家煤礦安全監(jiān)察局2019年1月2日頒布了《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，聚焦關(guān)鍵崗位、危險(xiǎn)崗位，重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用掘進(jìn)、采煤、運(yùn)輸、安控和救援5類，共38種煤礦機(jī)器人。國家煤礦安全監(jiān)察局將煤炭行業(yè)幾乎所有裝備進(jìn)行機(jī)器人化(智能化)升級，是保證我國能源安全的重要支撐。4.機(jī)器人的發(fā)展史1)國外機(jī)器人的發(fā)展早在三千多年前的西周時(shí)代，我國就出現(xiàn)了能歌善舞的木偶，稱為“倡者”，這可能是世界上最早的“機(jī)器人”。然而真正機(jī)器人的出現(xiàn)，或者說它的歷史并不算長，直到1959年美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才真正拉開了帷幕。一般地，我們把機(jī)器人定義為有程序控制的，具有人的思維、判斷能力，可以替代人進(jìn)行工作的機(jī)器。1662年，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動機(jī)器玩偶，并在大阪的道頓堀演出。18世紀(jì)末，日本人若井源大衛(wèi)門和源信在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，制造出了端茶玩偶。1738年，法國的機(jī)械師鮑堪松制造出帶有齒輪的鐵鴨子，它能惟妙惟肖地模仿真正的鴨子的動作。鮑堪松還制造過會吹笛子的牧童，它坐在基座上，高170厘米，能吹12首不同的曲子。鮑堪松制造的“自動偶人”，曾向巴黎公眾展出過，當(dāng)時(shí)轟動了整個歐洲。鮑堪松還制造了一個能在普通織布機(jī)上使用的“機(jī)械驢”，有人說這是第一個“工業(yè)機(jī)器人”，因而把鮑堪松譽(yù)為歐洲的機(jī)器人之父。20世紀(jì)五六十年代，隨著機(jī)構(gòu)理論和伺服理論的發(fā)展，機(jī)器人進(jìn)入了使用化階段。1954年，美國的G.C.Devol發(fā)表了“通用機(jī)器人”專利；1960年，美國AMF公司生產(chǎn)了柱坐標(biāo)型Versatran機(jī)器人，可作點(diǎn)位和軌跡控制，這是世界上第一種用于工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人。英格伯格在大學(xué)時(shí)期攻讀了一種研究運(yùn)動機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號的伺服理論。德沃爾于1946年發(fā)明了一種系統(tǒng)，可以“重演”所記錄的機(jī)器的運(yùn)動。1954年，德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專利，這種機(jī)械手按程序進(jìn)行工作，可以根據(jù)不同的工作需要對其編制不同的程序，因此具有通用性和靈活性。1959年，英格伯格和德沃爾聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。這臺工業(yè)機(jī)器人也成為了世界上第一臺真正的實(shí)用工業(yè)機(jī)器人。此后英格伯格和德沃爾成立了“尤尼梅遜”公司，興辦了世界上第一家機(jī)器人制造工廠。第一批工業(yè)機(jī)器人被稱為“尤尼梅特”，意思是“萬能自動”，英格伯格和德沃爾也因此被稱為機(jī)器人之父。1962年，美國機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，稱為“沃爾薩特蘭”，意思是“萬能搬動”?！坝饶崦诽亍焙汀拔譅査_特蘭”就成為世界上最早的、至今仍在使用的工業(yè)機(jī)器人。20世紀(jì)70年代后期，美國政府和企業(yè)界雖有所重視，但在技術(shù)路線上仍把重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級機(jī)器人的開發(fā)上，致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來居上，并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過了美國，相關(guān)產(chǎn)品在國際市場上形成了較強(qiáng)的競爭力。早在1966年，美國Unimation公司的尤尼梅特機(jī)器人和AMF公司的沃爾薩特蘭機(jī)器人就已經(jīng)率先進(jìn)入英國市場。接著，英國HallAutomation公司研制出自己的機(jī)器人RAMP。20世紀(jì)70年代初期，由于英國政府科學(xué)研究委員會頒布了否定人工智能和機(jī)器人的Lighthall報(bào)告，對工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的嚴(yán)厲措施，因而機(jī)器人工業(yè)一蹶不振。法國不僅在機(jī)器人擁有量上居于世界前列，而且在機(jī)器人應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍上處于世界先進(jìn)水平。這主要?dú)w功于法國政府一開始就比較重視機(jī)器人技術(shù)，特別是把重點(diǎn)放在開展機(jī)器人的應(yīng)用研究上。德國工業(yè)機(jī)器人的總數(shù)占世界第三位，僅次于日本和美國。這里所說的德國，主要指的是原聯(lián)邦德國。德國因?yàn)閼?zhàn)爭，導(dǎo)致勞動力短缺，加之國民技術(shù)水平高，創(chuàng)造了使用機(jī)器人的有利條件。到了20世紀(jì)70年代中后期，政府采用行政手段為機(jī)器人的推廣開辟道路：在“改善勞動條件計(jì)劃”中規(guī)定，對于一些有危險(xiǎn)、有毒、有害的工作崗位，必須以機(jī)器人來代替普通人的勞動。這個計(jì)劃為機(jī)器人的應(yīng)用開拓了廣泛的市場，并推動了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。除了像大多數(shù)國家一樣，將機(jī)器人主要應(yīng)用在汽車工業(yè)之外，德國在紡織工業(yè)中用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)改造原有企業(yè)，購買了現(xiàn)代化自動設(shè)備。電子計(jì)算機(jī)和機(jī)器人，使紡織工業(yè)成本下降，產(chǎn)品質(zhì)量提高，產(chǎn)品的花色品種更加適銷對路。到了1984年，終于使這一被喻為“快完蛋的行業(yè)”重新振興起來。與此同時(shí)，德國看到了機(jī)器人等先進(jìn)自動化技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)的作用，提出了1985年以后要向高級的、帶感覺的智能型機(jī)器人轉(zhuǎn)移的目標(biāo)。經(jīng)過近十年的努力，其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面在世界上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位。蘇聯(lián)從理論和實(shí)踐上探討機(jī)器人技術(shù)是從20世紀(jì)50年代后半期開始的，并在20世紀(jì)50年代后期開始了機(jī)器人樣機(jī)的研究工作。1968年成功地試制出一臺深水作業(yè)機(jī)器人。1971年研制出工廠用的萬能機(jī)器人。蘇聯(lián)在1970開始時(shí)，就把發(fā)展機(jī)器人列入國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱領(lǐng)之中。到1975年，已研制出30個型號的120臺機(jī)器人，經(jīng)過20年的努力，蘇聯(lián)的機(jī)器人在數(shù)量、質(zhì)量水平上均處于世界前列地位。國家有目的地把提高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步當(dāng)作推動社會生產(chǎn)發(fā)展的手段，來安排機(jī)器人的研究制造和有關(guān)機(jī)器人的研究生產(chǎn)。機(jī)器人的推廣和提高工作，都由政府安排，有計(jì)劃、按步驟地進(jìn)行。2)國內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展我國在“七五”計(jì)劃中把機(jī)器人列入國家重點(diǎn)科研規(guī)劃內(nèi)容，撥巨款在沈陽建立了全國第一個機(jī)器人研究示范工程，全面展開了機(jī)器人基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)元器件研究。十幾年來，相繼研制出示教再現(xiàn)型的搬運(yùn)、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等門類齊全的工業(yè)機(jī)器人及水下作業(yè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人和特種機(jī)器人。目前，示教再現(xiàn)型機(jī)器人技術(shù)已基本成熟，并在工廠中推廣應(yīng)用。我國自行生產(chǎn)的機(jī)器人噴漆流水線在長春第一汽車廠及東風(fēng)汽車廠投入運(yùn)行。3)機(jī)器人的分類就現(xiàn)在的機(jī)器人而言，我們又可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將其分成很多類型。根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，可分成工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人。經(jīng)過半個多世紀(jì)發(fā)展起來的機(jī)器人，大致經(jīng)歷了三代。第一代為簡單個體機(jī)器人，第二代為群體勞動機(jī)器人，第三代為類似人類的智能機(jī)器人。而機(jī)器人未來發(fā)展方向是有知覺、有思維、能與人對話，而且在發(fā)生故障時(shí)，能通過自我診斷裝置診斷出故障部位，并能自我修復(fù)的智能機(jī)器人。今天，機(jī)器人的應(yīng)用范圍大大地?cái)U(kuò)展了。除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，機(jī)器人應(yīng)用到各行各業(yè)，已具備了人類的特點(diǎn)。機(jī)器人向著智能化、擬人化方向發(fā)展的道路，是沒有止境的。1.2機(jī)器人工程專業(yè)1.2.1

什么是機(jī)器人工程專業(yè)機(jī)器人工程專業(yè)是順應(yīng)國家建設(shè)需求和國際發(fā)展趨勢而設(shè)立的一個新興專業(yè)，2015年被教育部批準(zhǔn)成為本科新專業(yè)，列入招生計(jì)劃。該專業(yè)是以控制科學(xué)與工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程和認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科中涉及的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)問題為研究對象，綜合應(yīng)用自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)、人文科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論、方法和技術(shù)，研究機(jī)器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人機(jī)交互模式等學(xué)術(shù)問題的一個多領(lǐng)域交叉的前沿學(xué)科。機(jī)器人工程專業(yè)的學(xué)生具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、富創(chuàng)新的特點(diǎn)，具有團(tuán)隊(duì)組織協(xié)調(diào)與綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，具有融合掌握多學(xué)科基礎(chǔ)理論的專業(yè)優(yōu)勢。在生產(chǎn)方面，各地工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加速轉(zhuǎn)型升級，由政府力推、企業(yè)力行的“機(jī)器換人”潮正加快部署，完全由機(jī)器人來代替人工進(jìn)行生產(chǎn)的“黑燈工廠”不斷涌現(xiàn)。2013年起，中國已經(jīng)成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場。2013年工信部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，到2020年，工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量將達(dá)到100萬臺，大概需要20萬與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)的從業(yè)人員。此外，深部地下、深海、深空等極端危險(xiǎn)環(huán)境下的作業(yè)也需要使用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)少人化和無人化。在生活方面，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會文明的進(jìn)步，人民對美好生活的需求也不斷提高。機(jī)器人技術(shù)是提高日常生活質(zhì)量的重要手段，各種機(jī)器人不斷涌現(xiàn)，功能越來越先進(jìn)，技術(shù)也將愈來愈成熟。機(jī)器人技術(shù)在生活服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展同樣迫切需要大量機(jī)器人工程專業(yè)人才。機(jī)器人被稱為“最高意義上的自動化”，機(jī)器人是“人類社會的里程碑”，機(jī)器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。機(jī)器人專業(yè)是順應(yīng)國家建設(shè)需求、符合國際發(fā)展趨勢的典型新工科專業(yè)，具有很強(qiáng)的新穎性、綜合性和實(shí)踐性。工業(yè)機(jī)器人——改變生產(chǎn)方式；服務(wù)機(jī)器人——提升生活品質(zhì)；軍用機(jī)器人——顛覆戰(zhàn)爭模式。1.2.2

機(jī)器人工程專業(yè)在本科院校的設(shè)立情況2016年6月，我國成為國際工程聯(lián)盟《華盛頓協(xié)議》成員后，于2017年啟動新工科建設(shè)的新時(shí)代中國高等工程教育，主要內(nèi)容是學(xué)科交叉融合，理工結(jié)合、工文滲透，孕育產(chǎn)生交叉專業(yè)，跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)培養(yǎng)工程人才的教育模式。機(jī)器人工程專業(yè)融合了機(jī)械、電子電氣、計(jì)算機(jī)、控制、人工智能等眾多學(xué)科知識，是“當(dāng)代高技術(shù)的結(jié)晶”，具有明顯的新工科特征。2015年，東南大學(xué)首次獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)，專業(yè)代碼為080803T，是自動化類的特設(shè)專業(yè)，修學(xué)四年，頒發(fā)工學(xué)學(xué)士學(xué)位。2016年，東北大學(xué)、湖南大學(xué)、北京信息科技大學(xué)等25所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)；2017年，60所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)；2018年，101所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)；2019年，62所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)；2020年，53所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)；2021年，20所高校獲批“機(jī)器人工程”專業(yè)。從2015年到2021年，7年時(shí)間，全國322所高校成功申報(bào)“機(jī)器人工程”專業(yè)。從機(jī)器人工程專業(yè)招生院校來看，隸屬學(xué)科包括：自動化學(xué)科、機(jī)械工程學(xué)科、控制工程學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科。很多院校依托本校的一級博士點(diǎn)學(xué)科、一級碩士點(diǎn)學(xué)科，形成本、碩、博一體的人才培養(yǎng)模式。1.2.3

機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)什么機(jī)器人工程專業(yè)主要以控制科學(xué)與工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程和認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科中涉及的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)問題為對象開展研究，例如機(jī)器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人機(jī)交互模式等。本科階段主要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課包括以下課程：機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)、自動控制原理、機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)器人操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、機(jī)器人動力學(xué)控制、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互與人機(jī)接口技術(shù)等，涵蓋了人工智能、傳感技術(shù)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng)集成和人機(jī)交互等各個方面，并且面向新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排了大量的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)課程。所有課程分類為不同的課群，采取漸進(jìn)、梯度式的培養(yǎng)模式進(jìn)行教學(xué)工作。作為機(jī)器人及人工智能領(lǐng)域最前沿的學(xué)科專業(yè)，機(jī)器人工程專業(yè)主要培養(yǎng)適應(yīng)國際科技前沿和國家戰(zhàn)略發(fā)展需求，符合社會和行業(yè)發(fā)展需要，具有較強(qiáng)國際溝通能力，熟悉國際規(guī)則和慣例的，厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、富創(chuàng)新的高素質(zhì)復(fù)合型人才。這些人才要具有團(tuán)隊(duì)組織協(xié)調(diào)與綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，具有融合掌握多學(xué)科基礎(chǔ)理論的專業(yè)優(yōu)勢，正是因?yàn)檫@樣的特色，畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)和深造前景十分廣闊。1.2.4

機(jī)器人工程專業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的區(qū)別智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與機(jī)器人工程專業(yè)都是符合時(shí)代發(fā)展需要，以研究和發(fā)展人工智能理論和技術(shù)為目標(biāo)的新興學(xué)科。在某種程度上，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)更“偏軟”一點(diǎn)。機(jī)器人工程專業(yè)是集信息、電子、計(jì)算機(jī)、控制和機(jī)械及認(rèn)知生物等技術(shù)為一體的，所研究的對象更“偏硬”一點(diǎn)，以研發(fā)出能夠最大限度模擬生物體的機(jī)電控一體化智能系統(tǒng)為目標(biāo)。機(jī)器人需要有合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)、靈敏的感知和認(rèn)知、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的動作控制、靈活的智能分析和自然和諧的人機(jī)交互等。因此，機(jī)器人是一個前沿性、多學(xué)科交叉的研究平臺，以此為基礎(chǔ)開展教學(xué)改革和科研實(shí)踐，具備天然的優(yōu)勢。而且，不論是在“德國工業(yè)4.0”“美國CPS系統(tǒng)”，還是“中國制造2025”等國家發(fā)展戰(zhàn)略中，機(jī)器人都處于核心和不可替代的地位，這些發(fā)展戰(zhàn)略的開展和實(shí)施都迫切需要大量的機(jī)器人專業(yè)人才。1.3

近年來關(guān)于機(jī)器人的熱點(diǎn)話題1.3.1

北京冬奧會機(jī)器人吹響“集結(jié)號”科技感是北京冬奧會的特色之一，云轉(zhuǎn)播、智能裁判、智能防疫消毒、數(shù)字人民幣等種種數(shù)字化應(yīng)用體現(xiàn)在了冬奧會中。擁有實(shí)體的機(jī)器人在北京冬奧會中吹響“集結(jié)號”。防疫機(jī)器人、引導(dǎo)機(jī)器人、遞送機(jī)器人、物流機(jī)器人、炒菜機(jī)器人、送餐機(jī)器人等各類機(jī)器人“黑科技”都在冬奧會中“一展拳腳”。早在2019年，北京冬奧服務(wù)型機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品測評比選大賽就已經(jīng)緊鑼密鼓地開啟。據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，當(dāng)時(shí)就有26家企業(yè)的51款機(jī)器人產(chǎn)品參加公寓入住、頒獎、移動售貨、社區(qū)配送、點(diǎn)菜送餐等九大類應(yīng)用場景的角逐，只為遴選出技術(shù)先進(jìn)、功能創(chuàng)新、安全可靠的優(yōu)秀機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案，為2022年北京冬奧會和冬殘奧會插上“科技的翅膀”。新華網(wǎng)援引中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長黃子河等專家觀點(diǎn)，稱該比賽是面向智能機(jī)器人產(chǎn)品的全方位、多角度、多層次的技術(shù)大比拼，有力推動服務(wù)型機(jī)器人在客房服務(wù)、器械運(yùn)送、導(dǎo)覽翻譯、安防巡檢等眾多領(lǐng)域提供更高水平的服務(wù)，令冬奧會科技感十足。與此同時(shí)，京東物流的智能無人配送車、無接觸智能配送柜、智能倉儲管理系統(tǒng)等也已進(jìn)駐北京2022冬奧會和冬殘奧會。世界迎來了一屆“簡約、安全、精彩”的冬奧盛會，而在冬奧會上出現(xiàn)的各種“黑科技”機(jī)器人以及虛擬人，都折射出中國近年來在AI、機(jī)器人行業(yè)正成為“風(fēng)口”的發(fā)展趨勢。阿爾法圍棋(AlphaGo)是第一個擊敗人類職業(yè)圍棋選手、第一個戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能機(jī)器人，由谷歌(Google)旗下DeepMind公司戴密斯·哈薩比斯領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，其主要工作原理為“深度學(xué)習(xí)”。2016年3月，阿爾法圍棋與圍棋世界冠軍、職業(yè)九段棋手李世石進(jìn)行圍棋人機(jī)大戰(zhàn)，以4比1的總比分獲勝；2016年末2017年初，該程序在中國棋類網(wǎng)站上以“大師”(Master)為注冊賬號與中日韓數(shù)十位圍棋高手進(jìn)行快棋對決，連續(xù)60局無一敗績；2017年5月，在中國烏鎮(zhèn)圍棋峰會上，它與排名世界第一的世界圍棋冠軍柯潔對戰(zhàn)，以3比0的總比分獲勝。圍棋界公認(rèn)阿爾法圍棋的棋力已經(jīng)超過人類職業(yè)圍棋頂尖水平，在GoRatings網(wǎng)站公布的世界職業(yè)圍棋排名中，其等級分曾超過排名人類第一的棋手柯潔。2017年7月18日，教育部、國家語委在北京發(fā)布《中國語言生活狀況報(bào)告(2017)》，“阿爾法圍棋”入選2016年度中國媒體十大新詞。無論是北京冬奧會的“機(jī)器人吹響集結(jié)號”，AlphaGo人工智能圍棋機(jī)器人戰(zhàn)勝當(dāng)今圍棋世界冠軍，還是煤炭行業(yè)將在2035年實(shí)現(xiàn)整體裝備智能化，我們都可以看出，機(jī)器人時(shí)代離我們生產(chǎn)、生活越來越近了。1.4

當(dāng)前中國機(jī)器人應(yīng)用情況據(jù)《2016—2021年中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報(bào)告》中數(shù)據(jù)顯示：2021年，全球工業(yè)機(jī)器人的銷量預(yù)計(jì)達(dá)到435000臺，同比增長12%。2016年一季度我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為11497臺，同比增長19.9%。2016年至2017年，美洲和歐洲的機(jī)器人銷量預(yù)計(jì)年均增長6%，在亞洲/澳洲預(yù)計(jì)年均增長16%。IFR預(yù)測，至2021年底，全球范圍內(nèi)工廠工業(yè)機(jī)器人保有量達(dá)350萬臺。隨著機(jī)器人的迅速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成為展示一個國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志，在技術(shù)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)建成一批工業(yè)機(jī)器人制造廠。但我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展由于起步較晚，基本還處在產(chǎn)業(yè)化的初期階段，市場相對比較小。2016，我國服役的機(jī)器人占世界上服役機(jī)器人總量的四分之一，到2020年，我國工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量已占全球總裝機(jī)量的44%左右，世界第一。在多種因素的引誘下，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將再次提速，步入歷史上的第二個繁榮發(fā)展期，或?qū)⒈鹊谝淮卫顺边€將劇烈。2021年，我國工業(yè)機(jī)器人實(shí)際裝機(jī)量已超過100萬臺，占全球裝機(jī)量的28%，意味著大概需要數(shù)百萬工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)從業(yè)人員，其中，工業(yè)機(jī)器人本體制造與集成廠商需求機(jī)器人研發(fā)、銷售、安裝調(diào)試、技術(shù)支持等專業(yè)人才；機(jī)器人的終端應(yīng)用企業(yè)需求機(jī)器人工作站調(diào)試維護(hù)、操作編程等綜合素質(zhì)較強(qiáng)的技術(shù)技能人才。過去我國機(jī)器人技術(shù)人才主要集中在有限的大專院校和科研單位，而且主要以科學(xué)研究為主，工業(yè)現(xiàn)場嚴(yán)重缺乏技能型人才，這已經(jīng)成為制約機(jī)器人應(yīng)用和推廣的瓶頸問題之一。目前高職高校設(shè)置的機(jī)器人專業(yè)也只是剛開始逐漸發(fā)展。作為一個新興專業(yè)，專業(yè)建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，面臨專業(yè)規(guī)劃、課程開發(fā)、師資能力、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、培訓(xùn)認(rèn)證、人才出口等資源相對缺乏的難題，在當(dāng)前新形勢下，要培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)適應(yīng)工業(yè)實(shí)際的高技能型人才，單純依靠院校的力量稍顯不足，需要整合相關(guān)政、行、校、企等各方面資源，特別需要采取校企合作等手段共同發(fā)力，共同推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)。1.4.1機(jī)器人市場及人才需求分析來自國際機(jī)器人聯(lián)合會的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，平均每一萬人擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，韓國478臺/萬人，日本314臺/萬人，德國292臺/萬人，而中國只有36臺/萬人，如圖1-4所示。2020年，全世界平均每一萬人擁有113臺工業(yè)機(jī)器人，這一數(shù)字在中國已提升為187臺/萬人。因此，中國工業(yè)機(jī)器人密度存在較大提升空間，市場潛力巨大，如圖1-5所示。根據(jù)近幾年企業(yè)對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)型人才的需求特點(diǎn)，并針對工業(yè)機(jī)器人企業(yè)中主要崗位進(jìn)行分析，得出崗位素質(zhì)與相關(guān)課程如表1-1所示。1.4.2中國工業(yè)機(jī)器人市場迅速增長的原因勞動力的供需矛盾。勞動力成本上升和勞動力供給的下降，使得在很多產(chǎn)業(yè)，尤其在中低端工業(yè)產(chǎn)業(yè)，勞動力的供需矛盾非常突出，這對實(shí)施“機(jī)器換人”計(jì)劃提出了迫切需求。企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。隨著全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的持續(xù)深入，先進(jìn)制造業(yè)回流，中國的低端制造業(yè)面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和空心化的風(fēng)險(xiǎn)。因此，中國的制造業(yè)企業(yè)迫切需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的制造模式，降低企業(yè)運(yùn)行成本，提升企業(yè)發(fā)展效率，提升工廠的自動化、智能化程度。而工業(yè)機(jī)器人的大量應(yīng)用，是提升企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。國家戰(zhàn)略需求。工業(yè)機(jī)器人作為高端制造裝備的重要組成部分，技術(shù)附加值高，應(yīng)用范圍廣，是我國先進(jìn)制造業(yè)的重要支撐技術(shù)和信息化社會的重要生產(chǎn)裝備，將對未來生產(chǎn)、社會發(fā)展以及增強(qiáng)軍事國防實(shí)力都具有十分重要的意義。習(xí)近平主席在2014年兩院院士大會上強(qiáng)調(diào)：“機(jī)器人革命”有望成為“第四次工業(yè)革命”的一個切入點(diǎn)和重要增長點(diǎn)，將影響全球制造業(yè)格局，而且我國將成為全球最大的機(jī)器人市場。然而，盡管中國是當(dāng)今世界上最大的機(jī)器人市場，但中國每一萬名制造工人擁有的機(jī)器人數(shù)量卻遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平和國際平均水平。1.4.3中國制造2025的重點(diǎn)領(lǐng)域——高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人“中國制造2025”站在歷史的新高度，從戰(zhàn)略全局出發(fā)，明確提出了我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個十年的行動計(jì)劃，將“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”作為大力推動的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，提出機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要圍繞汽車、機(jī)械、電子、危險(xiǎn)品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的需求，積極研發(fā)新產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，擴(kuò)大市場應(yīng)用。突破機(jī)器人本體，減速器、伺服電機(jī)、控制器、傳感器與驅(qū)動器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)制造技術(shù)等技術(shù)瓶頸，并在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新路線圖中明確了我國未來十年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)主要為兩個方向：一是開發(fā)工業(yè)機(jī)器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品，推動工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用，滿足我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級迫切需求；二是突破智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批智能機(jī)器人，積極應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)。1.以需求為導(dǎo)向，增強(qiáng)創(chuàng)新能力，擴(kuò)大市場應(yīng)用根據(jù)應(yīng)用環(huán)境不同，國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)將機(jī)器人分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是在工業(yè)生產(chǎn)中使用的機(jī)器人的總稱，是現(xiàn)代制造業(yè)中重要的工廠自動化設(shè)備；服務(wù)機(jī)器人是服務(wù)于人類的非生產(chǎn)性機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人技術(shù)主要應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，能夠根據(jù)自身的傳感器與外界通信，獲得外部環(huán)境的信息，從而進(jìn)行決策，完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)。1)中國已成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場，潛力仍待挖掘近年來，中國機(jī)器人市場需求快速增長，并已成為全球機(jī)器人重要市場。2014年，中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到5.6萬臺，同比增長52%，再次成為全球最大工業(yè)機(jī)器人市場。用戶已從外商獨(dú)資企業(yè)、中外合資企業(yè)為主，向內(nèi)資企業(yè)乃至中小企業(yè)發(fā)展。國內(nèi)沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)不少企業(yè)產(chǎn)品用來出口，對產(chǎn)品質(zhì)量要求高，越來越多的企業(yè)采用機(jī)器人代替產(chǎn)業(yè)工人。在珠三角地區(qū)，使用工業(yè)機(jī)器人的年均增長速度已達(dá)到30%，尤其在裝配、點(diǎn)膠、搬運(yùn)、焊接等領(lǐng)域，已經(jīng)掀起了一股機(jī)器人使用熱潮。雖然自2013年中國已經(jīng)是全球工業(yè)機(jī)器人最大市場，但制造業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度仍然很低，2013年中國工業(yè)機(jī)器人密度僅為30臺/萬名產(chǎn)業(yè)工人，不足全球平均水平的一半。國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場仍有巨大潛力。我國作為制造業(yè)大國，在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方面一直處于落后地位。除汽車行業(yè)外，量大面廣的一般制造業(yè)對機(jī)器人的應(yīng)用基本上處于自發(fā)、分散或零散的狀態(tài)。隨著我國工廠自動化的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在其他工業(yè)行業(yè)中也將得到快速推廣，如電子、金屬制品、橡膠塑料、食品、建材、民爆、航空、醫(yī)藥設(shè)備等行業(yè)。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用程度是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，應(yīng)圍繞加快我國智能制造的發(fā)展需求，協(xié)同機(jī)器人供需雙方，一方面要提高我國機(jī)器人制造企業(yè)的創(chuàng)新能力，促進(jìn)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化發(fā)展，降低使用成本，提升集成應(yīng)用水平，從而擴(kuò)大市場應(yīng)用范圍；另一方面要積極開展自主品牌機(jī)器人的應(yīng)用試點(diǎn)，抓好一批效果突出、帶動性強(qiáng)、關(guān)聯(lián)度高的典型應(yīng)用示范工程，以點(diǎn)帶面推動運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人來改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)。2)我國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)以需求為導(dǎo)向，有重點(diǎn)地進(jìn)行發(fā)展服務(wù)機(jī)器人包括專用服務(wù)機(jī)器人和家用服務(wù)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣，主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)以及醫(yī)療、養(yǎng)老、康復(fù)、助殘等工作。服務(wù)機(jī)器人是一種新型智能化裝備、一項(xiàng)戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)品，在未來具有比工業(yè)機(jī)器人更大的市場空間。全球服務(wù)機(jī)器人在近五年間呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計(jì)，2013年全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人和個人/家用服務(wù)機(jī)器人的銷量分別達(dá)到2.1萬臺和400萬臺，市值分別為35.7億美元和17億美元，分別同比增長4%和28%。未來幾年，全球服務(wù)機(jī)器人的市場將繼續(xù)快速增長。隨著相互學(xué)習(xí)與共享知識云機(jī)器人技術(shù)獲得重大突破，小型家庭用輔助機(jī)器人大幅度降低生產(chǎn)成本，將在2020年之前形成至少累計(jì)416億美元的新興市場；另一方面雖然殘障輔助機(jī)器起步緩慢，但可預(yù)測未來20年會有高速增長。目前國際上服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)研發(fā)主要由美、日、中、德、韓五國主導(dǎo)。我國服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展滯后于工業(yè)機(jī)器人，與日本、美國等國家相比，我國在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚，與發(fā)達(dá)國家絕對差距還比較大。服務(wù)機(jī)器人一般都要結(jié)合特定需求市場進(jìn)行開發(fā)，本土企業(yè)更容易結(jié)合特定的環(huán)境和文化進(jìn)行開發(fā)并占據(jù)良好的市場定位，從而保持一定的競爭優(yōu)勢；另一方面，外國的服務(wù)機(jī)器人也屬于新興產(chǎn)業(yè)，大部分服務(wù)機(jī)器人公司成立的時(shí)間還比較短，因而我國的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著較大的機(jī)遇和發(fā)展空間。從發(fā)展趨勢來看，我國專業(yè)服務(wù)機(jī)器人有望先于個人/家用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，特別是醫(yī)療機(jī)器人、危險(xiǎn)特殊環(huán)境巡檢探查機(jī)器人等。隨著我國進(jìn)入老齡化社會，醫(yī)療、護(hù)理和康復(fù)的需求增加，同時(shí)由于人們對生活品質(zhì)追求的提高，將使個人/家用機(jī)器人在未來具有更為廣闊的市場空間。2.突破技術(shù)瓶頸，提升產(chǎn)業(yè)化能力機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展包括研發(fā)試驗(yàn)、機(jī)器人本體和零部件產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)集成技術(shù)、服務(wù)等，每一個環(huán)節(jié)都很重要。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展是一個任重道遠(yuǎn)的過程，整體來看，目前中國大部分機(jī)器人企業(yè)集中在集成領(lǐng)域，加工組裝企業(yè)占多數(shù)。在核心及關(guān)鍵技術(shù)的原創(chuàng)性研究、高可靠性基礎(chǔ)功能部件、系統(tǒng)工藝應(yīng)用解決方案以及主機(jī)批量生產(chǎn)等方面，距發(fā)達(dá)國家還有相當(dāng)?shù)牟罹?。關(guān)鍵部件方面，精密減速器、伺服電機(jī)及驅(qū)動器等關(guān)鍵部件大量依賴進(jìn)口。雖然多年來國家對這方面也做了較大的投入支持，但由于原來市場規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化程度不高，不足以帶動核心部件的發(fā)展，因此效果不理想。由此可見，我國機(jī)器人技術(shù)實(shí)力不足制約了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，而規(guī)模較小也反過來制約了技術(shù)的發(fā)展，這些都影響了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。若想提高國產(chǎn)機(jī)器人的市場競爭力，一方面要擴(kuò)大國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)量，提高國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的產(chǎn)能；另一方面要推動國產(chǎn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化，提高關(guān)鍵零部件生產(chǎn)能力，滿足國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)能擴(kuò)張的需要。近兩年，國家對智能制造和機(jī)器人高度重視。工信部、發(fā)改委、科技部等多部門都在力推機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從頂層設(shè)計(jì)、財(cái)稅金融、示范應(yīng)用、人才培養(yǎng)等多個方面著手推進(jìn)自主品牌機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，扶持政策愈來愈全面、細(xì)化。這對我國機(jī)器人企業(yè)突破技術(shù)瓶頸、提高產(chǎn)業(yè)化能力將起到極大的促進(jìn)作用。目前對于我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，已經(jīng)不是重視或不重視的問題，而是以什么樣的眼光來看待這個產(chǎn)業(yè)，以什么樣的思維來培育和有序發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)的問題。對于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場需求、技術(shù)創(chuàng)新模式、資金支持方式等多方面問題，各地政府對該產(chǎn)業(yè)的扶持政策都有望走向細(xì)化。3.下一代機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)智能機(jī)器人并沒有統(tǒng)一的定義，大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下幾大功能特征：①對不確定作業(yè)條件的適應(yīng)能力；②復(fù)雜對象的靈活操作能力；③與人緊密協(xié)調(diào)合作的能力；④與人自然交互的能力；⑤人機(jī)合作安全。無論是現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還是服務(wù)機(jī)器人，最終都將發(fā)展為具有學(xué)習(xí)能力的智慧型機(jī)器人。我們一般將智能機(jī)器人又稱為下一代機(jī)器人。隨著3D視覺感知/認(rèn)知、力覺傳感器等技術(shù)的不斷進(jìn)步和與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的深度融合，下一代機(jī)器人的智能化程度將進(jìn)一步提高，對外界的感知能力將進(jìn)一步增強(qiáng)，可以完成動態(tài)、復(fù)雜的作業(yè)使命，實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同，并與人類協(xié)同作業(yè)。目前，德國政府推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，構(gòu)建“智能工廠”，打造“智能生產(chǎn)”，其重點(diǎn)課題之一是人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的交互合作。美國2013年提出了“美國機(jī)器人發(fā)展路線圖”，將圍繞制造業(yè)攻克機(jī)器人的強(qiáng)適應(yīng)性和可重構(gòu)的裝配、仿人靈巧操作、基于模型的集成和供應(yīng)鏈的設(shè)計(jì)、自主導(dǎo)航、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的感知、教育訓(xùn)練、機(jī)器人與人共事的本質(zhì)安全性等關(guān)鍵技術(shù)。2015年初，日本政府公布了《日本機(jī)器人新戰(zhàn)略》，并在其五年行動計(jì)劃中，明確提出要“研究開發(fā)下一代機(jī)器人中要實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)終端化、網(wǎng)絡(luò)化、云計(jì)算等技術(shù)”。韓國政府近年來陸續(xù)發(fā)布多項(xiàng)政策，旨在扶植第三代智能機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用。2012年，韓國公布的《機(jī)器人未來戰(zhàn)略戰(zhàn)網(wǎng)2022》，其政策焦點(diǎn)為支持韓國企業(yè)進(jìn)軍國際市場，搶占智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的先機(jī)。在美、日、歐等技術(shù)強(qiáng)國的大力推進(jìn)下，下一代機(jī)器人樣機(jī)、示范應(yīng)用乃至實(shí)用系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。我國目前下一代工業(yè)機(jī)器人需求市場尚未完全成熟，但具有戰(zhàn)略意義的共性技術(shù)研發(fā)、儲備又尤為迫切，應(yīng)首先注重夯實(shí)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)，著力推動現(xiàn)有機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，加快自主品牌機(jī)器人在國內(nèi)市場的推廣應(yīng)用。探索新的技術(shù)研發(fā)模式，鼓勵科研院所與企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢，多方建立下一代工業(yè)機(jī)器人前沿、共性技術(shù)研發(fā)與儲備的國家級平臺，從中國的國情、需求出發(fā)，突破下一代機(jī)器人核心技術(shù)，研制出下一代機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)、產(chǎn)品，并推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，搶占下一代機(jī)器人國際制高點(diǎn)。對于應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機(jī)器人產(chǎn)品，實(shí)施不同的發(fā)展戰(zhàn)略：一方面以企業(yè)為核心，以共性技術(shù)平臺為支撐，優(yōu)先發(fā)展下一代工業(yè)機(jī)器人，推進(jìn)產(chǎn)需對接，搶占發(fā)展制高點(diǎn)；另一方面，以市場為導(dǎo)向，把握國內(nèi)需求特點(diǎn)，發(fā)展醫(yī)療、養(yǎng)老助殘等服務(wù)機(jī)器人和特殊服役環(huán)境下作業(yè)的特種機(jī)器人，如煤礦機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、深海機(jī)器人、軍事機(jī)器人等。2.1機(jī)器人工程師

2.2機(jī)器人工程師的啟航之路

2.3人文與機(jī)器人工程

2.4人文科學(xué)與科技人才2.1機(jī)器人工程師工程師靠科學(xué)知識、經(jīng)驗(yàn)提出經(jīng)濟(jì)可行的解決技術(shù)問題的方案，做實(shí)際的設(shè)計(jì)與制造工作。工程師所需的知識包括機(jī)械、電學(xué)、計(jì)算機(jī)、運(yùn)動控制、人工智能等。機(jī)器人工程師致力于機(jī)器人本體、感知、控制與決策的研究，主要從事機(jī)器人的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)、維護(hù)等工作。2.1.1機(jī)器人工程師的主要工作與特征1.機(jī)器人工程師的主要工作機(jī)器人工程師的工作主要涉及以下方面。設(shè)計(jì)：將機(jī)器人的概念轉(zhuǎn)變成新產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有的產(chǎn)品。研究與開發(fā)(R&D)：當(dāng)新技術(shù)可以使用時(shí)，不斷探索用新技術(shù)解決工程問題的方案。生產(chǎn)：進(jìn)行工藝規(guī)劃和新的生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)，組織實(shí)施產(chǎn)品的制造。交流：和其他領(lǐng)域的工程師溝通產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。2.新一代機(jī)器人工程師的特征1)工程綜合工程師的工作對象主要是技術(shù)系統(tǒng)本身和該系統(tǒng)與其環(huán)境的接口。從技術(shù)系統(tǒng)本身來看，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，尤其是高科技，本身就是跨學(xué)科的，而且是科學(xué)、技術(shù)、工程在更高層次上的結(jié)合。現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)與工藝的理論、技術(shù)和方法正在逐步形成一門綜合性的，涉及研究、開發(fā)、生產(chǎn)、營銷等諸多領(lǐng)域的工程技術(shù)專業(yè)課程。從技術(shù)系統(tǒng)與其環(huán)境的接口來看，現(xiàn)代工程正在成為一種社會工程，現(xiàn)代工程師不僅要懂得科學(xué)、技術(shù)和工程，還要懂得科學(xué)、技術(shù)與人、社會之間的復(fù)雜關(guān)系，以使科學(xué)、技術(shù)、工程更好地為人和社會服務(wù)，同時(shí)善于在諸多的經(jīng)濟(jì)、政治、社會、法律、地域、資源、人口、心理等限制因素條件下正確地處理工程問題。2)工程意識與工程能力所謂工程意識，是指創(chuàng)新意識、實(shí)踐意識、競爭意識、法律意識和管理意識等。所謂工程能力，是指思維能力、自學(xué)能力、研究能力、操作能力和創(chuàng)造能力等。作為一個現(xiàn)代工程師，要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來，但面向工程實(shí)際的本質(zhì)并沒有改變。只有深刻地理解了這一點(diǎn)，才能既有鮮明的現(xiàn)代意識，又有強(qiáng)烈的工程意識。2.1.2

機(jī)器人工程師的學(xué)習(xí)1.學(xué)位學(xué)習(xí)進(jìn)行學(xué)位學(xué)習(xí)能夠獲得高水平的理解力，建立在解決各類技術(shù)問題時(shí)能起關(guān)鍵作用的信心；充分認(rèn)識到只有對基本工程學(xué)科有廣泛和良好的了解，才能成功地面對技術(shù)領(lǐng)域的各種挑戰(zhàn)。2.繼續(xù)學(xué)習(xí)人們確信，學(xué)位學(xué)習(xí)只能完成適應(yīng)工作能力中理想的一部分，還要通過繼續(xù)學(xué)習(xí)來補(bǔ)充完善。否則，就會產(chǎn)生只知道理論，而不會付諸實(shí)踐的弊端。繼續(xù)學(xué)習(xí)主要包括以下幾點(diǎn)：技能的專門傳授。技能的專門傳授指在企業(yè)指定專門的人員，通過師傅傳藝和指導(dǎo)老師指導(dǎo)的方式，傳授企業(yè)所需的專門技能。培訓(xùn)。培訓(xùn)指通過集中的方式在企業(yè)內(nèi)外對從事技術(shù)開發(fā)的人員進(jìn)行適應(yīng)性培養(yǎng)。培訓(xùn)除了專業(yè)技能訓(xùn)練，也應(yīng)該包含企業(yè)文化教育以及為加強(qiáng)組織紀(jì)律性的軍訓(xùn)等方面的內(nèi)容。專業(yè)進(jìn)修。專業(yè)進(jìn)修的目的是使具有一定專業(yè)能力的技術(shù)開發(fā)人員跟上本專業(yè)的最新發(fā)展，深化某個專業(yè)領(lǐng)域的知識，并在較寬的范圍內(nèi)擴(kuò)展專業(yè)知識，加強(qiáng)自身的內(nèi)在技能，如有效的交流、語言能力和演講能力等。專業(yè)培訓(xùn)的形式多樣，如正式的課程、在職培訓(xùn)、個人學(xué)習(xí)和閱讀最新的專業(yè)資料等。3.終身學(xué)習(xí)面臨現(xiàn)代社會和企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，只有保持個人的市場價(jià)值，才能保證其在任何學(xué)科專業(yè)工作的安全穩(wěn)定性。因此，個人應(yīng)該形成根深蒂固的終身學(xué)習(xí)的理念。2.1.3機(jī)器人工程師的素養(yǎng)工程師必須對將來的社會變革具有良好的準(zhǔn)備，具有革新精神、創(chuàng)造能力，能順應(yīng)變化；具有能夠全面和深刻理解所需解決的、新的和不尋常的技術(shù)問題的能力；具有設(shè)計(jì)、制造、財(cái)務(wù)和管理等方面的知識。1.政治素質(zhì)工程師的政治素質(zhì)主要體現(xiàn)在能為國家和社會的進(jìn)步與發(fā)展獻(xiàn)身的精神?！白鍪孪茸鋈恕笔乔Ч挪蛔兊恼胬怼Ｈ松皇?，一是做人，二是做事。中國傳統(tǒng)文化強(qiáng)調(diào)“人”與“事”聯(lián)系的必然性，認(rèn)為“什么樣的人就會做出什么樣的事”。俗話說，做人要美，做事要精，立業(yè)先立德，做事先做人。做任何事情，都是從學(xué)做人開始的。2.敬業(yè)精神敬業(yè)精神是人們基于對一件事情、對一種職業(yè)的熱愛而產(chǎn)生的一種全身心投入的精神，是社會對人們工作態(tài)度的一種道德要求。敬業(yè)精神是一種基于摯愛基礎(chǔ)上的對工作對事業(yè)全身心忘我投入的精神境界，其本質(zhì)就是奉獻(xiàn)的精神。具體來說，敬業(yè)精神就是在職業(yè)活動領(lǐng)域，樹立主人翁責(zé)任感、事業(yè)心，追求崇高的職業(yè)理想；培養(yǎng)認(rèn)真踏實(shí)、恪盡職守、精益求精的工作態(tài)度；力求干一行，愛一行，專一行，努力成為本行業(yè)的行家里手；擺脫單純追求個人和小集團(tuán)利益的狹隘眼界，具有積極向上的勞動態(tài)度和艱苦奮斗精神；保持高昂的工作熱情和務(wù)實(shí)苦干精神，把對社會的奉獻(xiàn)和付出看成無上光榮：自覺抵制腐朽思想的侵蝕，以正確的人生觀和價(jià)值觀指導(dǎo)和調(diào)控職業(yè)行為。3.專業(yè)素質(zhì)現(xiàn)代企業(yè)的技術(shù)開發(fā)工作，從主體上講是要求工程師能研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備、新產(chǎn)品、新服務(wù)，能解決復(fù)雜的工程問題，能高效高質(zhì)地為生產(chǎn)服務(wù)，這些無疑是對工程師的基本的要求。4.知識素質(zhì)面向21世紀(jì)的工程師不僅應(yīng)具有扎實(shí)的基礎(chǔ)科學(xué)知識和工程科學(xué)知識，還應(yīng)該具備經(jīng)濟(jì)、社會、文化、管理等方面的知識，這樣才能使工程師順利地從事技術(shù)開發(fā)工作，并獲得很好的反饋。未來的企業(yè)更需要“技術(shù)+管理”“銷售+專業(yè)技術(shù)”或者“工程+經(jīng)濟(jì)”的復(fù)合型人才。5.與社會相適應(yīng)能力工程師與社會相適應(yīng)的能力具有和其知識素質(zhì)同等重要的地位，甚至更為重要。因?yàn)?，不具備一定的與社會相適應(yīng)的能力，再淵博的知識也不可能得以發(fā)揮和利用。適當(dāng)?shù)膫€人“定位”和職業(yè)的“穩(wěn)定性”至關(guān)重要。6.創(chuàng)新能力工程師應(yīng)具備獨(dú)立創(chuàng)新、靈活應(yīng)變、表達(dá)自己和實(shí)際動手的能力。在迅速變化的市場中，工程師的知識越多，理解力和創(chuàng)造性越強(qiáng)，經(jīng)驗(yàn)越豐富，就越具備應(yīng)對未來的能力，對提高現(xiàn)代企業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力越有利，對企業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)越大。2.2機(jī)器人工程師的啟航之路2.2.1明確目標(biāo)美國成功學(xué)家拿破侖·希爾在《一年致富》中有這樣一句名言：一切成就的起點(diǎn)是渴望。一個人追求的目標(biāo)越高，他的才能發(fā)展就越快。一心向著自己目標(biāo)前進(jìn)的人，整個世界都會給他讓路。1.目標(biāo)對人生有巨大的導(dǎo)向作用成功就是達(dá)到既定的有意義的目標(biāo)。人生要有目標(biāo)，目標(biāo)指引成功。美國的著名高等學(xué)府哈佛大學(xué)在目標(biāo)對人生影響方面做過一個跟蹤調(diào)查。調(diào)查的對象是一群智力、學(xué)歷、環(huán)境等條件都差不多的大學(xué)畢業(yè)生。對他們在校期間的調(diào)查結(jié)果如下：(1)27%的人，沒有目標(biāo)。(2)60%的人，目標(biāo)模糊。(3)10%的人，有清晰但比較短期的目標(biāo)。(4)3%的人，有清晰而長遠(yuǎn)的目標(biāo)。25年后，研究者對這些學(xué)生的跟蹤調(diào)查結(jié)果如下：(1)3%的人，25年間他們朝著一個方向不懈努力，幾乎都成為社會各界的成功人士，其中不乏行業(yè)領(lǐng)袖、社會精英。(2)10%的人，他們的短期目標(biāo)不斷地實(shí)現(xiàn)，成為各個領(lǐng)域中的專業(yè)人士，大都生活在社會的中上層。(3)60%的人，他們安穩(wěn)地生活與工作，但都沒有什么特別的成績，幾乎都生活在社會的中下層。(4)27%的人，他們的生活沒有目標(biāo)，過得很不如意，并且常常抱怨他人，抱怨社會，抱怨這個“不肯給他們機(jī)會”的世界。2.明確目標(biāo)的作用和意義明確目標(biāo)是人生啟航的第一步，目標(biāo)給人希望和力量，明確目標(biāo)的作用和意義就在于：(1)給人的行為設(shè)定明確的方向，使人充分了解自己每一個行為的目的。(2)使自己知道什么是最重要的事情，有助于合理安排時(shí)間。(3)迫使自己未雨綢繆，把握今天。(4)使人能清晰地評估每一個行為的進(jìn)展，正面檢討每一個行為的效率。(5)使人能把重點(diǎn)從工作本身轉(zhuǎn)移到工作成果上來。(6)使人在沒有得到結(jié)果之前，就能“看”到結(jié)果，從而產(chǎn)生持續(xù)的信心、熱情與動力。3.合理地確定目標(biāo)夢想與目標(biāo)的差別是：夢想可以非常概括、形象，而目標(biāo)則必須具體、可以量化。目標(biāo)是有數(shù)學(xué)概念的。不能量化的目標(biāo)，其實(shí)不能算是一個目標(biāo)，充其量不過是一個想法，目標(biāo)就是量化后的夢想。確定目標(biāo)時(shí)，要充分考慮以下方面的問題：(1)要合理，不可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越能力范圍。(2)要有一個時(shí)間期限。沒有時(shí)間期限的目標(biāo)等于沒有目標(biāo)。(3)要明確。(4)要把目標(biāo)寫在紙上。實(shí)踐證明，寫下自己目標(biāo)的人比沒有寫下目標(biāo)的人更容易成功。(5)要把目標(biāo)視覺化。(6)要嚴(yán)格執(zhí)行制訂好的計(jì)劃，每日檢查計(jì)劃的落實(shí)情況，并且時(shí)常自省。4.分解目標(biāo)十分必要輝煌的人生不會一蹴而就，它是由一個個并不起眼的小目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)堆砌起來的。把目標(biāo)化整為零，用一個個小的勝利贏得最后的大勝利。2.2.2學(xué)會學(xué)習(xí)1.學(xué)會學(xué)習(xí)是大學(xué)里最重要的一課“未來的文盲不再是不識字的人，而是沒有學(xué)會學(xué)習(xí)的人?！边@是國際21世紀(jì)教育委員會雅克·德洛爾的一段話。他指出：“學(xué)會學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式是作為現(xiàn)代人必備的素質(zhì)。”大學(xué)期間最重要的是學(xué)會自學(xué)。我們正處在一個知識爆炸的時(shí)代，知識的更新速度很快，技術(shù)的發(fā)展速度很快，要在未來適應(yīng)社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的需要，就必須要有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。對于選擇機(jī)器人工程的學(xué)子而言，能進(jìn)入高等學(xué)府就是對其天賦的肯定，并且隨著學(xué)問的增長，天賦也會進(jìn)一步展現(xiàn)。重要的是找到一種適合自己的學(xué)習(xí)方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并孜孜以求，不懈努力。2.學(xué)習(xí)需要規(guī)劃和總結(jié)學(xué)習(xí)方法要因人而異，學(xué)習(xí)效果的好壞在很大程度上取決于能否找到因?qū)W科而異、符合自己的個性特點(diǎn)、適合自己的學(xué)習(xí)方法。書山有路勤為徑，再聰明的人，再好的學(xué)習(xí)方法，也都需要自己的勤奮和努力。勤奮好學(xué)、專心致志、認(rèn)真思考、養(yǎng)成良好的習(xí)慣將使你終身受益。做好規(guī)劃，善于總結(jié)是找到適合自己的學(xué)習(xí)方法的必由之路。上到國家主席，下到車間的班組長，他們在一定的時(shí)間都會思考這樣的問題，即“目前的形勢和今后的任務(wù)”，學(xué)習(xí)也是如此。做任何事都要有計(jì)劃，要學(xué)會自己管理自己，這樣做事就能夠有條不紊，同時(shí)也是可以鍛煉個人能力、培養(yǎng)自己的素質(zhì)。任何計(jì)劃的執(zhí)行都需要總結(jié)，通過總結(jié)過去，可以發(fā)現(xiàn)不足，加以改進(jìn)，不斷地調(diào)整自己。3.實(shí)踐的重要性大學(xué)生在校期間的能力培養(yǎng)，基本技能、方法和相關(guān)知識的訓(xùn)練就是靠實(shí)踐教學(xué)來保證的。機(jī)器人工程是一個工科專業(yè)，對實(shí)踐的要求更高。機(jī)器人工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課、機(jī)器人基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人綜合實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。一些大學(xué)還通過開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等來豐富機(jī)器人工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。作為機(jī)器人工程專業(yè)的學(xué)生必須重視實(shí)踐，實(shí)踐的好處如下：(1)可以更好地理解課堂上所學(xué)的理論知識；(2)可以使課程學(xué)習(xí)更具目的性；(3)可以培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力；(4)有助于培養(yǎng)工程意識，鍛煉工程能力。2.2.3創(chuàng)新意識與能力的培養(yǎng)國家的強(qiáng)盛需要創(chuàng)意創(chuàng)新，企業(yè)的發(fā)展需要創(chuàng)意創(chuàng)新，個人的成功也需要創(chuàng)意創(chuàng)新。創(chuàng)意創(chuàng)新無論對于國家、集體還是個人都是一件好事。既然如此，那我們?yōu)槭裁床环e極為之呢？1.有問題就有機(jī)會有創(chuàng)造力的人把復(fù)雜問題當(dāng)成轉(zhuǎn)機(jī)，我們都應(yīng)該歡迎生活中的問題，借著解決問題得到更多滿足的機(jī)會。問題越大，挑戰(zhàn)也越大，解決問題時(shí)所能得到的滿足就越大。有創(chuàng)造力的人接受問題，就像歡迎一個帶來更大滿足的良機(jī)。當(dāng)你碰到一個大問題的時(shí)候，如果有自信，就會感覺很好，因?yàn)槟阌钟幸粋€機(jī)會來測驗(yàn)自己的創(chuàng)造力：遭遇任何問題，都是激發(fā)創(chuàng)意的大好機(jī)會。2.創(chuàng)新不能害怕失敗失敗是登上成功必經(jīng)的階梯，在經(jīng)歷成功之前，都可能經(jīng)歷許多失敗。邁向成功的路幾乎完全是由一次又一次的失敗鋪起來的。然而，許多人卻不計(jì)代價(jià)地想要逃避失敗。這種對失敗的恐懼與其他的恐懼是相伴相生的。逃避失敗就是逃避成功。許多人都在避免冒險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兒ε氯f一失敗就會出丑。我們太想得到別人的肯定與喜愛，以致不愿意做一些會在別人面前出丑的事。逃避風(fēng)險(xiǎn)成了一種常態(tài)，這十分不利于創(chuàng)造力和活力。如果想要變得有創(chuàng)造力，并且活得淋漓盡致，我們一定不能害怕失敗。3.好奇心是創(chuàng)造性思考的開始每一個人都具有想象力，而想象力正是創(chuàng)造力的泉源。想象力豐富的人，好奇心會比別人強(qiáng)一倍。好奇心強(qiáng)烈的人，不但對于吸收新知識具有高度的熱忱，并且經(jīng)常搜尋處理事物的新方法。一個人如果沒有了好奇心，就不可能花心思研究新事物，只是遵循前人的步伐原地踏步而已，更不會創(chuàng)造出驚人的成就了。4.相信自己、積極向上不可妄自菲薄，認(rèn)為自己缺乏創(chuàng)造力而畏縮。創(chuàng)造力的第一步，便是要堅(jiān)信自己與生俱來的創(chuàng)造力，對于自己的能力深信不疑?！坝兄菊?，事竟成?！边@是創(chuàng)造性思考的根本。成功的創(chuàng)意者面對現(xiàn)狀與問題，總是以積極明朗的觀點(diǎn)解決。5.凡事都有改進(jìn)的余地傳統(tǒng)的想法是創(chuàng)造性計(jì)劃的頭號敵人。傳統(tǒng)的想法會凍結(jié)你的心靈，阻礙你的進(jìn)步，干擾你發(fā)展你真正需要的創(chuàng)造能力。要樂于接受各種創(chuàng)意。不要輕易得出“不可行”“辦不到”“沒有用”“那很愚蠢”的結(jié)論。要有實(shí)踐精神，實(shí)踐出真知，沒有實(shí)踐而只有創(chuàng)意，那只能是空想。要主動前進(jìn)，而不是被動后退。成功的人喜歡問：“怎樣做才能做得更好？”成功的人就像成功的企業(yè)一樣，他也總是帶著問題而生存的。“做任何事情，總有改進(jìn)的余地，成功者能認(rèn)識到這點(diǎn)，因此他總在探索一條更好的道路。6.創(chuàng)意創(chuàng)新在于不斷發(fā)問所謂思考，就是對許多問題尋求答案的一種思維活動。而所謂用自己的大腦思考，就是自己提出問題并尋求答案。只有當(dāng)我們自己提出問題時(shí)，才能以自己的眼睛去觀察事物。從看中得到知識，卻不對之產(chǎn)生任何疑問，不能稱為“用自己的眼睛”去看。懷疑是通向一切新真理的橋梁。如果我們打算繼續(xù)依靠他人而過我們的生活，這是十分容易的，不但如此，即使我們不想如此做，稍作注意，我們也會發(fā)現(xiàn)我們周圍已充斥著大量來自他人的信息。商業(yè)廣告為其之最，所有的商品，都隨著為能使我們的生活更豐富的宣傳，而呈現(xiàn)在我們面前。一種不需要我們自己思考的生活，似乎正在前方召喚著，如果因此就能過著幸福的生活，一切就沒有問題了。但這會使我們的大腦越來越懶，越來越害怕思考，越來越害怕面對問題。當(dāng)有一天我們真正面臨問題時(shí)，就不知道從何著手，不了解該怎么做，沒有辦法進(jìn)行。而事實(shí)上改進(jìn)的方法只有一個，那就是嘗試自己向自己發(fā)問。在發(fā)問中，我們會發(fā)現(xiàn)，我們不了解原來自己以為明白的事物。而當(dāng)我們開始意識到自己的“不知”時(shí)，就會重新想“知道”。此時(shí)，最重要的是嘗試用自己的頭腦去思考、用自己的話去歸納。生命的意義，就在于有疑問，并且能回答它。7.有不滿就要設(shè)法改變有不滿就要設(shè)法改變，這樣才會有創(chuàng)意創(chuàng)新。從一定意義上說，不滿是活力的源泉，不滿是發(fā)明和進(jìn)步的原動力之一。有不滿就要設(shè)法發(fā)現(xiàn)問題的所在，尋求解決的方案。要能夠從集中思考到擴(kuò)散思考。發(fā)現(xiàn)問題點(diǎn)，再把問題點(diǎn)集中的思考方法，叫做集中思考；相反地，在很充裕的時(shí)間里，慢慢地從各方面各角度去假想，尋找解決的辦法，就叫做擴(kuò)散思考。8.資料和問題意識是靈感的基礎(chǔ)靈感不是偶然產(chǎn)生出來的，一個人常常會突然想到某個主意后去行動，結(jié)果對自己以后的人生產(chǎn)生極大的影響。其實(shí)這種突然想到的事，并不是偶然產(chǎn)生的，而是和那個人過去的人生因果關(guān)系有關(guān)聯(lián)。所以，這可以說是必然會產(chǎn)生出來的。因此，研究某一種問題時(shí)，必定要收集有關(guān)的資料，這些資料并不只限于書籍或雜志上的文字，豐富的資料通常來自親眼所見、親耳所聞、親身經(jīng)歷，這三者最為珍貴。但是，不僅要收集，還要用心去選擇和尋找，資料才會更多、更精，更有助于解決問題。收集資料應(yīng)有一個問題意識，以此問題為核心，廣征博引，不但會產(chǎn)生靈感，而且還可收到事半功倍之效。9.興趣影響靈感通常，人們對自己感興趣的事物，都會產(chǎn)生“要表現(xiàn)得更好”的意念，反之，對討厭的事情，則猶恐避之不及。因此，從事一件討厭的工作，獲得的靈感幾乎為零，而解決一個很感興趣的問題，則靈感會源源不斷地涌現(xiàn)。若常去思考某件令人討厭的事情，就可能發(fā)生一些負(fù)面的生理反應(yīng)，甚至妨害身體健康。因此，人類與生俱來的生命力會對本身之喜惡加以控制，當(dāng)急需要把討厭的事情排除時(shí)，表現(xiàn)在身體外部的就是一種為刺激而反應(yīng)的力量。當(dāng)做自己感興趣的事情時(shí)，體內(nèi)的血壓和荷爾蒙的分泌會很均衡正常，這是生命力的作用，會促使產(chǎn)生好的印象。思考自己喜歡的問題，即使不能立刻尋到答案，也會在睡夢中繼續(xù)不厭倦地思考。因此干一行愛一行很重要。

2.2.4

抓住機(jī)遇與創(chuàng)造機(jī)會每個人一生中都會遇到許多機(jī)遇，機(jī)遇是造就一個人成功的重要因素。能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人善于抓住并充分利用機(jī)遇，具有高度智慧的人更善于創(chuàng)造機(jī)遇。1.抓住機(jī)遇抓住機(jī)遇應(yīng)該具備以下基本素質(zhì)。(1)對科學(xué)技術(shù)的敏銳直覺和洞察力，善于在復(fù)雜情況下發(fā)現(xiàn)機(jī)遇。(2)做好機(jī)遇來臨的準(zhǔn)備。隨時(shí)在心理、知識上做好準(zhǔn)備，而不至于在機(jī)遇到來的時(shí)候束手無策。(3)要從小事做起，認(rèn)真做好每一件事。(4)機(jī)遇一旦出現(xiàn)，要全力以赴地抓住它。2.創(chuàng)造機(jī)遇抓住機(jī)遇還是被動的，善于抓住機(jī)遇的人是會創(chuàng)造機(jī)遇的。人要善于創(chuàng)造機(jī)遇，要得到原本不屬于自己的機(jī)遇，就需要具備良好的心理素質(zhì)，要學(xué)會做人，要善于與人相處，要找到那種適合自己、機(jī)遇多的崗位和處所。要創(chuàng)造和抓住機(jī)遇，做一個成功的人，需要具備三個素質(zhì)：(1)有肚量去容忍那些不能改變的事；(2)有勇氣去改變那些可能改變的事；(3)有智慧去區(qū)別上述兩件事。學(xué)會創(chuàng)造機(jī)遇并抓住機(jī)遇，只是成功的開端，要想真正走向成功，還必須明確一個方向并堅(jiān)持下去。找到自己喜歡的方向，就盡心地把它做好。有的人之所以失敗，是因?yàn)樗p易地放棄了。但問題并不能到此為止，還得往深處想。因?yàn)椤跋矚g”易，而“做好”則難；“放棄”易，而“堅(jiān)守”則難。許多人喜愛不斷尋找新的定位，或者找到定位后卻半途而廢，難以堅(jiān)持到底，結(jié)果一生都找不到自己的定位，無法成功。2.3人文與機(jī)器人工程2.3.1“李約瑟問題”引發(fā)的思考英國著名科學(xué)家、英國皇家學(xué)會會員(FRS)、英國學(xué)術(shù)院院士(FBA)、中國科技史大師李約瑟博士撰寫了《中國科學(xué)技術(shù)史》。李約瑟提出了耐人尋味的問題：“為什么在公元前1世紀(jì)到公元16世紀(jì)，古代中國人在科學(xué)和技術(shù)方面的發(fā)達(dá)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)期的歐洲？中國的政教分離、選拔制度、私塾教育和諸子百家為何沒有在同期的歐洲產(chǎn)生？為什么近代科學(xué)沒有產(chǎn)生在中國，而是在17世紀(jì)的西方，特別是文藝復(fù)興之后的歐洲？”這就是著名的“李約瑟問題”。明朝以前，世界上的重要發(fā)明和重大科學(xué)成就大約300項(xiàng)，其中中國約175項(xiàng)。據(jù)有關(guān)資料顯示，從公元6世紀(jì)到17世紀(jì)初，在世界重大科技成果中，中國所占的比例一直在54%以上。然而17世紀(jì)中葉之后，中國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展卻江河日下，跌入窘境。到了19世紀(jì)，降為只占0.4%。這說明雖然在農(nóng)業(yè)社會里我國是非常先進(jìn)的國家，但由于種種原因，我國采取閉關(guān)鎖國的方針，不接受、不參與第一次、第二次工業(yè)革命，所以，我們經(jīng)歷了從繁榮昌盛到落后挨打的時(shí)期。16世紀(jì)以來，世界科學(xué)中心從意大利轉(zhuǎn)移到英國，再從英國轉(zhuǎn)移到法國、德國，一直到20世紀(jì)初轉(zhuǎn)移到美國?？梢钥吹?，同時(shí)期世界科學(xué)中心所在國的文化也空前繁榮，無論是意大利的文藝復(fù)興時(shí)期理性思維的哲學(xué)傳統(tǒng)，還是當(dāng)今美國強(qiáng)調(diào)獨(dú)立自由的人權(quán)思想和富于現(xiàn)代精神的民主政治觀念，都對科技的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。針對“李約瑟問題”，許多學(xué)者進(jìn)行了思考與分析。出現(xiàn)這樣的問題，應(yīng)該與諸多因素有關(guān)。但不可否認(rèn)的是中國近代的文化方面的“缺陷”，改革開放之前的文化思想的混亂和現(xiàn)在人文教育方面的缺失是其中的一個很重要的方面。中國古代文明和領(lǐng)先于世界的科技成就，同樣得益于中國古代的文化和哲學(xué)思想。傳統(tǒng)文化是中國文化之根，傳統(tǒng)文化是中華民族之魂，傳統(tǒng)文化是中國特色之源。2.3.2

人文與科學(xué)的交融是時(shí)代發(fā)展的必然人文是指區(qū)別于自然現(xiàn)象及其規(guī)律的人與社會的事物，其核心是貫穿在人們的思維與言行中的信仰、理想、道德、價(jià)值取向和人格模式。人文教育可以啟迪人們的思維、培養(yǎng)人格與情感、孕育創(chuàng)新能力。人文文化與科學(xué)文化的交融是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。愛因斯坦說過，知識是有限的，而藝術(shù)開拓人的想象力是無限的，很多的物理定律、數(shù)學(xué)公式都是科學(xué)從紛繁雜亂、變化莫測的現(xiàn)象中發(fā)掘、提煉、抽象得到簡潔、對稱、有序和完整的表達(dá)式。這里面有科學(xué)的艱辛，也有藝術(shù)和美的想象。體現(xiàn)了人類審美與自然的和諧。科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，它給人類帶來積極作用，但也可能帶來負(fù)面影響。只有健全發(fā)展的人才能用自己高尚的情感和意志去駕馭科學(xué)技術(shù)，讓技術(shù)知識充分為人類服務(wù)。人文與科學(xué)教育的結(jié)合還體現(xiàn)在科學(xué)認(rèn)識的方法上。人文教育比較強(qiáng)調(diào)形象思維，而自然科學(xué)則更強(qiáng)調(diào)邏輯思維，但科學(xué)的認(rèn)識方法同樣也需要形象。量子力學(xué)理論就不是完全靠嚴(yán)格的邏輯推理發(fā)展起來的，它依靠了科學(xué)的直覺?？茖W(xué)與人文教育的結(jié)合，既體現(xiàn)了科學(xué)知識的力量，也依靠了哲學(xué)等人文觀的啟迪、孕育和總結(jié)。2.4

人文科學(xué)與科技人才對國家的發(fā)展而言，哲學(xué)、社會科學(xué)的力量與自然科學(xué)的力量同等巨大，對個人的成長而言，人文與科學(xué)同樣重要。歷史和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)反復(fù)表明，除了其他的社會原因，一個人在自己的發(fā)展過程中，如果只注重某一種素質(zhì)的培養(yǎng)，而忽視另一種素質(zhì)的培養(yǎng)，那么即使他在自己所從事的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)能取得某些成就，但在世界觀的問題上仍可能出現(xiàn)問題。中國科學(xué)院院士楊叔子在《時(shí)代發(fā)展的趨勢：科學(xué)與人文的交融》中指出，一個國家的文化，同科技創(chuàng)新有著相互促進(jìn)、相互激蕩的密切關(guān)系，創(chuàng)新文化孕育創(chuàng)新事業(yè)，創(chuàng)新事業(yè)激勵創(chuàng)新文化。如果一個科學(xué)家的眼界僅局限于一隅，缺乏藝術(shù)性的想象空間，即使專業(yè)知識掌握得再好，也無非是“工具”罷了，很難成為大家。不難看出，就培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”所起的作用來看，兩種科學(xué)素質(zhì)同等重要，不可偏廢。尤其是近年來，隨著“大科學(xué)”概念的提出并逐漸為社會所接受，自然科學(xué)研究方法與哲學(xué)、社會科學(xué)研究方法之間的界限逐漸模糊，出現(xiàn)了一種互相滲透、互相補(bǔ)充的傾向。人文和自然、科技、思想，最終是統(tǒng)一的，沒有任何偉大科學(xué)家是單向度的?？萍寂c人文的統(tǒng)一的生理基礎(chǔ)是人腦功能定位的互補(bǔ)統(tǒng)一。大腦兩半球分別主管理性與情感，又相互聯(lián)結(jié)協(xié)調(diào)。兩半球只有均衡發(fā)展、綜合使用，大腦總效率才能成倍增長。3.1機(jī)器人工程專業(yè)課程體系

3.2機(jī)器人工程專業(yè)課程設(shè)置3.1機(jī)器人工程專業(yè)課程體系高校按照機(jī)器人工程專業(yè)知識體系，通過構(gòu)建由通識教育課、學(xué)科基礎(chǔ)教育課、專業(yè)教育課和實(shí)踐教育課組成的機(jī)器人工程專業(yè)課程體系，加強(qiáng)學(xué)生理論應(yīng)用能力、實(shí)踐動手能力、持續(xù)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。課程是高等學(xué)校教學(xué)工作的基本單元。課程體系是將人類通過實(shí)踐所積累的知識經(jīng)過選擇和組織而形成的供傳授用的課程的總和。由課程組成的課程體系是國家教育方針和學(xué)校辦學(xué)思想的反映，是在人才培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下制定的，既是教育思想和高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的綜合反映，又是高校為學(xué)生構(gòu)建知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體體現(xiàn)。課程體系是教學(xué)計(jì)劃的主要內(nèi)容，是教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，有如工程設(shè)計(jì)的藍(lán)圖。它也反映了學(xué)校的辦學(xué)特點(diǎn)。說到底，課程體系就是在大學(xué)里設(shè)置哪些課程。根據(jù)大學(xué)課程的性質(zhì)，我國通常將其分為通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)教育課程和專業(yè)教育課程，還根據(jù)選課的形式分為必修課、限定選修課和任意選修課。課程體系關(guān)注的主要問題是在大學(xué)四年時(shí)間內(nèi)各類課程如何組成、各占多大的比例。隨著高等教育逐漸走向大眾化，大學(xué)的類型越來越多，多樣化的高等教育已經(jīng)形成，因而課程體系的理論也趨于多樣化。盡管每一所高校都可以有自己的課程體系，但一所高校的課程體系總是與學(xué)校的類型定位密切相關(guān)。所以，一所高校首先必須明確自己的定位。在明確了定位的