具身智能机器人技术专业(专科)人才培养方案

一、专业名称与代码

  • 专业名称: 具身智能机器人技术

  • 专业代码: (请根据所在国家/地区教育体系填写,例如中国可参考"560309"智能机器人技术相关代码进行调整申报)

二、培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,适应智能制造与智能服务产业发展需求,掌握扎实的机器人结构、传感、驱动、控制及人工智能基础理论知识,具备机器人系统装调、智能感知集成、运动控制编程、人机交互实现及典型场景运维等核心技能,能够在工业自动化、商业服务、特种作业等领域从事具身智能机器人的集成应用、编程调试、运行维护、技术支持及初级开发等工作的高素质技术技能人才。

三、核心能力要求

  1. 机械与硬件能力: 能读懂机械图纸,进行机器人本体及执行机构的组装、调试与维护;能选型与连接传感器、驱动器等核心部件。

  2. 运动与控制能力: 掌握机器人运动学、动力学基础,能对机器人进行运动规划、轨迹编程和伺服控制参数初步整定。

  3. 智能感知能力: 能集成与应用视觉、力觉、激光雷达等常见传感器,实现环境感知与信息采集。

  4. 决策与交互能力: 能运用人工智能基础算法(如计算机视觉、语音处理)和机器人操作系统(ROS),实现简单的任务决策、人机交互(语音、手势等)功能。

  5. 系统集成与运维能力: 能根据任务需求,进行软硬件系统联调,并对机器人工作站进行日常维护、故障诊断与排除。

四、课程体系框架(总学时建议:2500-2800,其中实践比例不低于50%)

课程类别 课程模块 核心课程名称 主要内容与技能目标
公共基础课 思政与文化 思想道德与法治、形势与政策等 树立正确价值观,培养职业素养。
工具与素养 高等数学(工程类)、大学英语、信息技术、职业规划与创业 奠定数理、信息与跨文化交流基础。
专业基础课 机械基础 机械制图与CAD 识图、绘图,三维建模基础。
工程力学与机械设计基础 理解机构、传动与结构受力分析。
电控基础 电工电子技术 电路分析、模拟/数字电路基础。
电机与拖动基础 常用电机工作原理与控制。
计算机基础 C语言/Python程序设计 编程逻辑、数据结构与算法基础。
单片机原理与应用 嵌入式系统入门,IO、通信控制。
专业核心课 机器人本体技术 机器人技术基础 机器人分类、结构、坐标系、运动学入门。
液压与气动技术 动力系统原理与应用。
传感与驱动 传感器与检测技术 视觉、力/扭矩、位置等传感器原理与应用。
伺服控制技术 伺服系统组成、参数设置与调试。
控制与编程 机器人编程与操作(品牌如KUKA/FANUC/协作机器人) 工业/协作机器人示教编程与离线编程。
机器人操作系统(ROS)基础 ROS架构、通信机制、常用工具与仿真。
智能技术应用 人工智能导论 AI基本概念、机器学习与深度学习入门。
计算机视觉基础(OpenCV) 图像处理、目标检测与识别基础应用。
语音识别与人机交互基础 语音信号处理、简单对话系统集成。
专业拓展课 方向模块 工业机器人集成方向 :PLC应用技术、机器视觉系统集成、工控网络与通信。 服务机器人应用方向 :移动机器人导航基础、服务机器人场景应用、人机交互设计。 智能运维方向:机器人故障诊断与预测性维护、大数据基础。 根据区域产业需求和学生兴趣选择。
综合实践 专业认识实习、跟岗实习、顶岗实习 了解行业,深入企业实践。
集中实践环节 项目贯穿 机器人系统装调综合实训 完成一个简易机器人(如机械臂或移动平台)的机械组装、电气接线与基础运动调试。
智能感知与交互综合实训 为机器人集成视觉/语音模块,完成"感知-决策-动作"闭环项目(如分拣、跟随、问答)。
毕业设计/综合项目实践 针对一个具体应用场景,完成具身智能机器人的方案设计、系统集成与功能演示。

五、教学条件与建议

  1. 师资队伍: 专任教师需具备机器人、自动化、人工智能相关专业背景及项目经验。聘请企业工程师担任兼职教师。

  2. 实践条件:

    • 基础实验室: 电工电子实验室、单片机/嵌入式实验室。

    • 专业实训室: 工业机器人编程与操作实训室、协作机器人创新实训室、移动机器人实训场。

    • 智能技术实训室: 机器视觉实训平台、ROS仿真与开发平台、人机交互体验区。

    • 建议合作企业: 与机器人本体制造商、系统集成商、应用企业建立实习基地。

六、专业特色

  1. "软硬结合,智能赋能": 课程体系打破传统机电与人工智能的界限,强调在物理身体(机器人)上实现智能感知与交互。

  2. "项目驱动,岗课赛证融通": 通过递进式综合实训项目,将课程内容与企业岗位任务、职业技能大赛(如机器人相关赛项)、行业认证(如1+X证书)要求相结合。

  3. "紧跟前沿,聚焦应用": 引入ROS、协作机器人、机器视觉等主流技术和平台,课程内容紧密对接智能制造、智慧物流、智能服务等新兴应用场景。


说明:

  • 本方案为专科(高职)层次设计,学制三年。

  • 课程设置需根据产业发展动态、地区需求、学校资源进行本地化调整。

  • "具身智能"为前沿交叉领域,建议与领先企业深度合作,共同开发课程、教材与实训项目,确保教学内容的前沿性与实用性。

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