问题：

·你想用自己设计的机器人来玩“抓娃娃”小游戏吗？（BTW: 是多个同学一起来比赛看谁设计的机器人抓得多的小游戏）

·你想了解当前产业中的多种机器人以及其中的前沿技术但又担心自己基础不够不能理解吗？

·你想亲自动手制作一个小型的人形机器人但是又担心自己动手能力不够强吗？

·你担心机器人相关课程太“硬”和学起来太“枯燥”吗？

·你想快乐地和老师同学们一起组队学习新知识和了解机器人的产业吗？

如果你的回答都是肯定的，那就欢迎你来选这门课程！

这门课程来主要通过基础的实践和研讨来引导同学们学习机器人的应用。课程注重过程性考核，会依据每个同学的背景来设定教学目标。同时我们有专业的实践教师团队来指导同学们的学习。同学不用担心自己的基础和动手能力，只要你对机器人这个产业或者技术有兴趣，在这门通识课程中全过程认真投入，你不需要任何基础就可以来参加和完成这门课程。

课程将会通过讲解，实践操作，和制作等多种方式来学习多类工业劳动和生活劳动中的机器人包括：搬运机器人，焊接机器人，软体机器人，飞行机器人（无人机），仿生机器人，人形机器人，物流机器人，未来劳动机器人。

当前，机器人产业在全球范围内蓬勃发展，热度持续升温。这一趋势由多个因素推动，包括技术进步、人工智能的发展、以及对自动化和高效生产的日益增长的需求。此外，由于全球经济的发展和人口老龄化的趋势，而机器人可以提高生产效率，降低生产成本，同时可以完成人类难以或不愿完成的任务。因此，机器人产业的前景被产业界和资本界看好。

课程信息

课程名称：机器人应用与制作体验

课程编号：  01510762

上课地点：李兆基科技大楼BD201

时间：每周三下午三四大节

主讲教师

朱峰，清华大学基础工业训练中心（iCenter）智能制造实验室主任。获得2022年清华大学年度教学奖，2023年第18届国际计算机科学与教育会议最佳论文奖。其课程“工业互联网与社会”连续两年教学评价为全校前5%，获得清华大学青年教师教学比赛（工科组）二等奖，清华大学大型仪器设备使用效益奖，负责金工实习等工程实践中的智能制造教学改革项目与工业机器人的大规模工程实践教学，有着丰富的“实践+理论”教学经验。指导学生获得学生实验室建设奖，国家级实践创新项目，“互联网+”创新创业大赛等多项奖励。

朱峰老师是2007年清华大学的优秀博士毕业生，毕业于自动化系，其博士论文获得清华大学校级优秀博士论文；朱峰老师同时拥有美国常春藤联盟高校之一康奈尔大学(Cornell University)的MBA学位。拥有两项国际专利，发表论文20多篇，著作一部，被SCI索引超过100次。在阿里巴巴，三星电子和Amazon等国际知名高科技公司分别担任工程师，产品经理和总监等多个职位，拥有丰富的研发和国际化管理经验。

课程咨询微信号：feng908801

课程团队主要成员（实践经验丰富，教学耐心负责，风格平易近人）

课程内容简介

机器人是当前科技发展的前沿热点，是一门交叉性的新兴学科，涉及到机械制造，自动控制，计算机系统，与智能技术。机器人在劳动生产中的应用不仅能够提高工业生产效率与降低成本，还能在生活劳动中更好地服务人类的生活，能够为未来社会创造更大的经济价值和更好的社会效应。作为通识课程，课程将会主要采取从多种劳动应用场景中学习机器人的基本知识，并且制作多种类型的小型机器人，培养多学科学习的思维与能力，知识付诸实践的能力。

课程将会分为六大部分：

·对机器人进行综述介绍和简单原型制作；

·是工业机器人应用以及机构设计与制作

·行业技术调研与研讨，了解前沿发展并总结反思；

·小型人形机器人的制作，学习仿生机器人，传感，控制和智能技术等基础知识·；

·移动机器人关键技术学习，了解SLAM（即时定位建图导航）技术与ROS（开源机器人操作系统）软件系统；

·课程总结与期末研讨（关于未来劳动机器人设计与发展）。

每部分内容都会有相关动手实践或者分组研讨，与少量理论讲授相结合，使同学们在工程实践的过程中逐渐掌握机器人相关学科的基础知识，培养项目协作和沟通表达的能力，建立未来在机器人学科或者产业的发展志趣，为科技强国和制造强国做好知识准备和能力培养。

教材与参考书

[1] 张涛, 机器人概论，机械工业出版社，2019

[2] Gordon McComb 小型智能机器人制作全攻略（第五版），人民邮电出版社，2021

[3] J.J.Craig. 机器人学导论（原书第4版）.机械工业出版社.2018

教学目标

·了解机器人的历史、定义与类型，产业现状和发展前沿

·理解工业场景中机器人的应用，掌握基本操作和运营技能，掌握简单机构设计与制作

·掌握小型人形机器人制作和调试技能，并从实践中认知机器人相关基础理论

·培养沟通和表达能力，项目协作能力等创造性劳动的素养

预期学习成效

·了解机器人技术的基本概念，基本原理，前沿发展技术

·初步掌握工业机器人操作编程和执行机构设计制作

·初步掌握小型人形机器人制作和调试，理解机器人的系统观和创新挑战

·理解未来劳动中机器人的潜在应用和价值，建立多学科思维

先修要求

课程没有先修要求，面向全校各个专业同学开放

成绩评定标准

1.成绩评定以过程性考核为主

2.课堂出勤（10%）：个人

3.工业机器人操作与执行机构设计制作（30%）：小组合作

4.桌面智能机器人制作（30%）：个人

5.研讨表现（20%）：期中+期末=2次(每次10%)：小组合作

6.期末论文（10%）：个人

课程安排（15次）

第一部分：简介与分组

（1次课；分组：2人1组 ——机器人应用场景介绍）

1. 机器人简介 —— （多种机器人：工业/医疗/服务/军事等应用场景介绍）+ 动手组装简单机器人

第二部分 工业机器人劳动应用场景与机构制作

（5次课；4次动手 + 1次总结-理论讲解机构与运动）——搬运机器人+焊接机器人

2. 工业机器人(2次)编程实践：搬运机器人(示教器)；焊接机器人完成一个焊接作品

3. 执行机构设计制作（2次）—— 抓娃娃执行机构迭代制作（探讨如何抓得更快更好）

4.工程基础总结，研讨与讲解（1次）——机构制作和应用场景总结

第三部分：产业调研和研讨

（1-2次课，拓展机器人的应用场景：软体机器人+飞行机器人——无人机）

5. 多类型机器人产业调研与研讨（2次：1+1；调研实践+小组研讨）

a) 软体机器人

b) 无人机

第四部分 小型人形机器人制作实践

（5次课程；先做一个简单的仿生机器人1-2次；再做一个人形机器人；基础版本争取让所有同学3次课程做完；1次课程演示；做得快的同学可以高阶挑战：例如AI技术模块应用）——仿生机器人+人形机器人

6. 桌面机器人制作——仿生机器人制作（1次）简介控制论基础

7. 桌面机器人制作——控制系统搭建——人形机器人 （1次）

8. 桌面机器人制造——传感器系统搭建 ——人形机器人 （1次）

9. 桌面机器人制造——软件系统应用——人形机器人 （1次）

视觉（Open CV）与语音功能——（1次）

10.  成果演示——1次（汇报，2人1组）

第五部分：移动机器人技术基础（2次）——物流机器人

11.  服务机器人——SLAM & ROS  2次 （软件与SLAM，比赛）

a) SLAM技术与ROS系统实践 （无人驾驶技术的核心）

b) AGV应用的场景实践

c) 复合机器人

第六部分 课程总结与小组研讨（1次）——未来劳动机器人构思设计

课程总结 + 劳动机器人设计方案报告（利用所学知识想象并设计未来劳动生活中的机器人）

欢迎对机器人行业感兴趣的同学选课！

课程名称：机器人应用与制作体验

课程编号：  01510762