机械工程 自动化与控制理论:软体机器人驱动、控制技术创新及其在医疗、工业、消费电子等领域的应用研究——以可吞咽药物递送机器人、可穿戴健身教练为例
开始日期: 2025-11-08
课时安排: 6周在线小组科研+5周论文指导
Prerequisites适合人群
适合年级 (Grade): 高中生/大学生
适合专业 (Major): 对机械工程、自动化、机器人、控制工程、计算机科学、人工智能感兴趣的学生
Instructor Introduction导师介绍
Z老师
香港中文大学(深圳)副教授
香港中文大学(深圳)
Z老师 副教授 博士生导师
哈佛大学 博士后
曾任 新加坡国立大学 助理教授
加拿大阿尔伯塔大学 博士
入选全球前2%顶尖科学家榜单、年度科学影响力排行榜
研究方向:软体智能机器人,仿生机器人,及智能材料和结构
Z老师现任香港中文大学(深圳)理工学院Associate Professor,是深圳市人工智能与机器人研究院的兼职研究员。曾于新加坡国立大学任职助理教授。现任IEEE Robotics and Automation Letters的副主编(Associate Editor),IEEE Transactions on Industrial Electronics 的客座编辑(Guest Editor),SPIE EAPAD (Electroactive Polymer Actuators and Devices) conference 的大会委员会委员。在核心期刊及顶级会议发表论文数十篇。关于软体驱动器的工作被评为《中国科学:技术科学》2021高影响力论文。
Program Background项目背景
机器人近年来受到广泛的社会关注,它也是现代科技的重要产物。机器人可以帮助和改变我们地生活。在制造业中,机器人能够承担重复性高、强度大的工作,大幅提升生产效率。在危险环境中(比如,深海、太空及核辐射等环境),机器人也可以代替人进行作业,从而保障工作人员安全。在医疗领域,机器人可以进行精确的手术操作,辅助康复训练,提高医疗服务的质量和效率。
传统的机器人以硬质材料为主,比如钢,铝等材料。这样的机器人效率较高,控制精准,但是在人机交互时,安全性需要得到重视。近年来随着科技的发展,软体机器人受到越来越多的重视。软体机器人由柔性材料制成,具有高度的灵活性和适应性,它能够模仿生物体的运动方式,如蠕动、弯曲和伸缩,适用于复杂或非结构化的环境。其主要特性包括材料的柔软性,安全性,及对环境的高度适应性。由于以上特性,软体机器人可以大幅度地提高和改善机器人与人的关系,从而更好地服务于人。
Program Description项目介绍
在这个项目里,我会向大家简单介绍软体机器人的主要驱动,传感及控制方式,以及软体机器人的潜在应用。
Syllabus项目大纲
传统机器人与软体机器人:传统机器人的优点和缺点、软体机器人的特性
软体机器人的驱动:气压驱动、液压驱动;电驱动:例如介电弹性体;生物肌肉驱动:例如气动人工肌肉;外部刺激驱动:包括磁、光、热等环境刺激
软体机器人的传感:应变传感;压力传感;触觉传感
软体机器人的控制:基于模型的控制方法;基于机器学习的控制方法;模拟生物的控制方法
软体机器人的应用:水下机器人;仿生机器人;生物医学(比如可吞咽的药物递送机器人);可穿戴设备
项目答辩与点评:学生项目汇报与答辩、导师点评与指导
Program Outcome项目收获
6周【在线小组科研+全球就业力大师课】+5周论文指导,共126课时
1500字左右的项目报告
优秀学员获得主导师推荐信(8封网推)
项目结业证书
EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导或者CNKI检索的英文普刊全文投递与发表指导
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