機(jī)械工程——自動(dòng)化與控制理論科研項(xiàng)目：基于傳感器、SLAM技術(shù)的自主移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究【大學(xué)組】

導(dǎo)師學(xué)校介紹

佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology）于1885年建校，坐落于佐治亞州首府亞特蘭大,是世界頂尖的研究型大學(xué)，美國(guó)大學(xué)協(xié)會(huì)成員，公立常春藤之一。佐治亞理工學(xué)院與麻省理工學(xué)院（MIT）、加州理工學(xué)院(Caltech)并稱為美國(guó)三大理工學(xué)院，是美國(guó)南部最好的理工類院校之一。在世界大學(xué)理工科排名中（工程與技術(shù)領(lǐng)域），THE榜單2020年全球第9位，2021全球第12；QS榜單2021全球第13位。

導(dǎo)師詳細(xì)介紹

導(dǎo)師昵稱：Nader

導(dǎo)師級(jí)別：終身教授&項(xiàng)目主任

導(dǎo)師學(xué)校：

佐治亞理工學(xué)院Georgia Tech(Gatech)

Nader導(dǎo)師于1988年加入佐治亞理工學(xué)院，現(xiàn)任George W.Woodruff機(jī)械工程學(xué)院終身教授及機(jī)器人博士項(xiàng)目主任，Nader教授在加州大學(xué)伯克利分校取得碩士及博士學(xué)位，早期研究工作是在機(jī)器人和自動(dòng)化領(lǐng)域。他在這一領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)是開發(fā)了一類用于非線性機(jī)械系統(tǒng)的自適應(yīng)和學(xué)習(xí)控制器，包括機(jī)器人操縱器，它使機(jī)器人像人類一樣能夠通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)重復(fù)的任務(wù)，且不需要精確的模型。后來(lái)工業(yè)生產(chǎn)證明，實(shí)現(xiàn)這種學(xué)習(xí)控制器可以在不顯著增加成本或復(fù)雜性的情況下顯著提高工業(yè)機(jī)器人的性能，并有潛力提高自動(dòng)化制造系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、自主性和生產(chǎn)率。除了機(jī)器人技術(shù)，導(dǎo)師還曾開發(fā)了一種類似的學(xué)習(xí)控制器，用于調(diào)節(jié)復(fù)印機(jī)感光器的速度，這是施樂公司贊助的一個(gè)項(xiàng)目的一部分。

Dr.Nader's early research work was in the field of robotics and automation.His major contribution to this field was the development of a class of adaptive and learning controllers for nonlinear mechanical systems including robotic manipulators.This work,which evolved from his doctoral research,enables a robot to learn a repetitive task through practice,much like a human being,and without requiring a precise model.He later demonstrated that implementing this learning controller can significantly improve the performance of industrial robots without significantly increasing their cost or complexity,and has the potential to improve the accuracy,autonomy,and productivity of automated manufacturing systems.In addition to robotics,he developed a similar learning controller for speed regulation of copier photoreceptors as part of a project sponsored by the Xerox Corporation.Dr.Sadegh began at Tech in 1988 as an Assistant Professor.

適合人群

方向：理工

專業(yè)：工程

適合專業(yè)：人工智能，機(jī)器人，機(jī)械工程，仿生學(xué)

項(xiàng)目?jī)r(jià)格：33800/19800

項(xiàng)目周期：7周在線小組科研+5周論文指導(dǎo)

是否建議高中生學(xué)習(xí)：否

是否建議大學(xué)生學(xué)習(xí)：是

語(yǔ)言：英文

難度：高級(jí)難度

建議具備的基礎(chǔ)：機(jī)器人學(xué)、機(jī)械工程控制、自動(dòng)化、航空航天、農(nóng)業(yè)工程等專業(yè)或?qū)σ陨项I(lǐng)域感興趣的學(xué)生；學(xué)生需要具備大學(xué)微積分、Python及C++編程基礎(chǔ)，有Matlab編程經(jīng)驗(yàn)的申請(qǐng)者優(yōu)先

科研項(xiàng)目產(chǎn)出

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)共125課時(shí)+不限時(shí)論文指導(dǎo)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)（可用于申請(qǐng)）

結(jié)業(yè)證書

成績(jī)單

項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目將對(duì)介紹機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀、問題和前景展望、機(jī)器人操縱器常見結(jié)構(gòu)的分類，運(yùn)動(dòng)學(xué)，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，學(xué)習(xí)，傳感和控制等機(jī)器人學(xué)概述、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)（固定機(jī)器人和移動(dòng)機(jī)器人）、機(jī)器人的各類驅(qū)動(dòng)器，包括電機(jī)和不同外部及內(nèi)部傳感器并了解SLAM以及如何操縱在未知環(huán)境中的機(jī)器人、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與增強(qiáng)學(xué)習(xí)控制等多個(gè)方面的內(nèi)容，項(xiàng)目結(jié)束時(shí)提交成果。

This project will introduce the current situation,problems and prospects of robot application in industry,the classification of common structures of robot manipulators,kinematics,motion planning,learning,sensing and control and other robotics overview,robot kinematics(fixed robots and mobile robots),various drivers of robots,including motors and different external and internal sensors,and understand SLAM and how to manipulate robots in unknown environments Robot motion planning and enhanced learning control and other aspects,and submit results at the end of the project

項(xiàng)目背景

機(jī)器人學(xué)是與機(jī)器人設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用相關(guān)的科學(xué)。又稱為機(jī)器人技術(shù)或機(jī)器人工程學(xué)，主要研究機(jī)器人的控制與被處理物體之間的相互關(guān)系。自從1961年在美國(guó)誕生世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)飛速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，呈現(xiàn)出多樣化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)。隨著工業(yè)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人開始進(jìn)入大量生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用階段。項(xiàng)目將圍繞著機(jī)器人學(xué)中的核心理論與技術(shù)展開。

Robotics is a science related to robot design,manufacturing and application.Also known as robot technology or robot engineering,it mainly studies the relationship between robot control and the object being processed.Since the birth of the world's first industrial robot in the United States in 1961,robot technology has developed rapidly and its application fields have been expanding day by day,showing a diversified and intelligent development trend.With the development of industrial automation and computer technology,robots begin to enter the stage of mass production and practical application.The project will focus on the core theory and technology of robotics.

項(xiàng)目大綱介紹

機(jī)器人學(xué)概述：機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀、問題和前景展望，機(jī)器人操縱器常見結(jié)構(gòu)的分類，運(yùn)動(dòng)學(xué)，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，學(xué)習(xí)，傳感和控制等內(nèi)容Introduction to Robotics

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)（固定機(jī)器人和移動(dòng)機(jī)器人）：機(jī)器人機(jī)械臂2D和3D的前后移動(dòng)，常見的工業(yè)機(jī)器人案例，帶輪和其它種類機(jī)器人的速度運(yùn)動(dòng)Kinematics of Stationary and Mobile Robots

驅(qū)動(dòng)、傳感、里程計(jì)和同步定位與測(cè)繪（SLAM）：機(jī)器人的各類驅(qū)動(dòng)器，包括電機(jī)和不同外部及內(nèi)部傳感器。了解SLAM以及如何操縱在未知環(huán)境中的機(jī)器人Actuation,Sensing,Odometry,and Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與增強(qiáng)學(xué)習(xí)控制：機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，包括圖形搜索、RRT和勢(shì)場(chǎng)理論。機(jī)器人的增強(qiáng)學(xué)習(xí)原理及在導(dǎo)航和群體智能中的應(yīng)用Robot Motion Planning and Reinforcement Learning Control

項(xiàng)目回顧與成果展示Program review and presentation

論文輔導(dǎo)Project deliverable tutoring

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