机器人工程-郑州科技学院

本科专业

机器人工程

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郑州市战略新兴专业、郑州市新一代智能机器人工程技术研究中心、郑州市无人机智能安全控制工程研究中心

专业名称：机器人工程

隶属院部：电子与电气工程学院

学历层次：本科

学制学位：学制四年、工学学士

培养目标：

本专业培养德智体美劳全面发展，掌握机械工程、电子技术、控制理论、计算机科学与技术、人工智能基础理论和机器人系统设计、智能控制、感知识别、系统集成关键技术方法，具备技术研发、工程设计、项目管理、设备维护等能力，能够在机器人研发制造、高新技术、科研院所等领域从事机器人系统设计、智能控制、感知与识别、系统集成及应用开发相关工作的高素质应用型人才。

毕业后，经过5年左右的工作或学习深造预期达到的具体目标：

目标1——专业能力：具备综合运用机械、电子、控制、计算机及人工智能等多学科知识解决机器人系统复杂工程问题的能力，胜任机器人结构设计、运动控制、环境感知、智能决策、系统集成及特定应用场景开发等核心工作，并在工程实践中展现出创新意识与能力。

目标2——认知能力：能够基于功能需求、性能指标、成本约束、安全规范及伦理要求，系统分析机器人产品设计、技术方案或工程项目候选方案的可行性、社会环境影响及可持续性，做出合理判断与决策，深刻理解工程师应承担的社会责任。

目标3——综合素质：具备卓越的团队协作精神、跨学科沟通能力及潜在的组织管理能力，能在多学科背景团队中有效工作或担任负责人。拥有高尚职业道德、强烈社会责任感、严谨科学素养，恪守工程伦理规范，具备担当精神和事业心，特别关注人工智能与自主决策中的伦理问题。

目标4——职业胜任力：具有开阔国际视野，持续关注并追踪机器人领域前沿技术发展趋势。通过终身学习不断更新知识结构、提升专业技能与创新能力，保持并增强在机器人工程及相关领域的职业竞争力，能够在技术研发、项目管理或创新创业等方向实现职业发展。

毕业要求：

1.工程知识：能够将数学、自然科学、计算、工程基础和专业知识用于解决机器人系统复杂工程问题。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析机器人领域的复杂工程问题，综合考虑可持续发展的要求，以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够针对复杂工程问题设计和开发解决方案，设计满足特定需求的结构方案、感知系统、控制策略或智能决策方案，体现创新性，并从健康、安全与环境、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑可行性。

4.研究：能够基于科学原理与方法，对机器人领域的复杂工程问题开展研究，包括实验设计、数据分析与解释，并通过信息综合获得合理有效的结论。

5.使用现代工具：具备针对机器人系统复杂工程问题开发、选择与应用适当技术、资源及现代工程工具的能力，理解相关技术工具的局限性。

6.工程与可持续发展：在机器人工程实践中，能够基于专业知识背景，分析评价工程解决方案对健康安全、环境保护、法律法规以及经济社会可持续发展的影响，明确相关责任。

7.工程伦理和职业规范：具有科技报国的使命与担当、人文社会科学素养和社会责任感，致力于攻克机器人领域核心技术；理解并践行工程伦理，遵守工程职业道德与相关法律法规。

8.个人与团队：能够在多学科交叉的团队环境中胜任团队成员或负责人的角色。

9.沟通：具备就机器人复杂工程问题与行业专家及社会公众进行有效沟通的能力，包括技术报告撰写、方案陈述表达等；具有跨文化背景下的沟通交流能力，尊重语言文化差异。

10.项目管理：掌握工程项目管理原理与经济决策方法，能够在机器人工程项目及多学科环境中应用。

11.终身学习：具有自主学习和批判性思维能力，持续关注机器人领域前沿技术与发展动态，理解技术变革对社会发展的影响，具备适应新技术发展的能力。

主干课程：

电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、智能控制理论、机器人驱动与控制技术、电气控制与PLC应用、嵌入式系统、机器人视觉感知与检测、机器人操作与编程、智能移动机器人。

集中实践教学环节：

包括课内实验、独立设置的物理实验A、创新创业实践、劳动教育实践、军事训练、金工实习、电子工艺实习、电子技术课程设计、MATLAB仿真实训、职业技能实训、电子电路计算机辅助设计、PLC实训、机器人驱动与控制技术课程设计、机器人综合实训、企业综合实习、毕业设计等。

专业特色：

本专业紧密对接区域智能制造与低空经济发展战略需求，依托“郑州市新一代智能机器人工程技术研究中心”和“郑州市无人机智能安全控制工程研究中心”两大市级科研平台，构建了“产学研用”深度融合的人才培养体系。专业突出多学科交叉融合，以机器人系统集成、智能控制、感知决策、无人机安全控制等为核心方向，强化学生在机械、电子、控制、计算机及人工智能等领域的综合应用能力。建有机器人机电一体拆装工作站、无人机创新实验室、传感器与嵌入式系统实验室等先进实训平台，注重工程实践与创新训练，鼓励学生参与学科竞赛、项目研发与创新创业实践。师资力量雄厚，“双师型”教师占比高，教学团队兼具科研能力与工程背景，为学生提供坚实的理论支撑与实战指导，致力于培养具备系统思维、工程伦理意识与可持续发展视野的高素质应用型人才。

就业去向：

毕业生可在机器人研发制造企业、高新技术公司、科研院所、智能制造系统集成商等单位，从事机器人结构设计、智能控制系统开发、感知与识别算法设计、系统集成与应用开发、项目管理、设备维护等技术与管理工作。就业领域涵盖工业机器人、特种机器人、无人机系统、智能装备、智慧物流、新能源汽车等前沿产业。近年来，毕业生深受用人单位欢迎，广泛就业于长三角、珠三角及中原地区重点企业与科研机构，部分优秀毕业生通过继续深造成长为机器人领域的技术骨干与创新人才。

技能证书：

工业机器人应用工程师、无人机驾驶员/操控员证书、可编程控制系统设计师（PLC）、嵌入式系统工程师、CAD/CAE/CAM 相关软件技能证书、高级电工证、计算机等级证、普通话证书、英语4/6级证等。

课程体系及学时学分分配：

课程模块	课程性质		学分	学时	其中		学分占比
课程模块	课程性质		学分	学时	理论	实践	学分占比
通识教育课程	必修	思想政治类	17	296	264	32	36.9%
		人文社科类	23.5	484	292	192
		数学与自然科学类	23	368	340	28
	选修		8	128	112	16	4.7%
学科基础课程	必修		32	512	422	90	18.6%
专业教育课程	必修		26	416	344	72	18.6%
专业教育课程	选修		6	96	96	0	18.6%
跨学科拓展课程	选修		4	64	64	0	2.3%
实践教学环节	课程实践		(27)	/	/	/	34.6%
	创新创业实践		4	/	/	/
	劳动教育实践		1.5	/	/	/
	集中实践		27	/	/	/
合计			172	2364	1934	430	选修课比例：10.5%

师资队伍：

本专业有专任教师10人，其中教授1人，副教授1人，讲师1人，专任教师全部是硕士以上学位；形成了结构合理、素质优良、业务精湛、科研能力强，教学效果好，具有创新意识的教学团队，为专业建设与发展保驾护航。

	李江江，男，副教授，中共党员，硕士研究生学历，二级技师，现任机器人工程专业教研室副主任。主讲《单片机技术及应用》《文献检索与论文写作》《机器人工程专业导论》等课程。在教学中善于以应用技术作为主导方式引导学生学习，受到学生的一致好评。先后主持及参与省、厅级项目10余项，横向项目5项，校级项目6项；获批实用新型专利20余项、发明专利1项；发表论文20余篇，其中EI检索论文7篇；出版专著2部；指导学生参加全国大学生电子设计竞赛，获得省级二等奖2项；指导学生获得中国国际大学生创新创业大赛省级二等奖1项；被评为河南省优秀学士学位论文指导教师；IJLAI Transactions on Science andEngineering期刊副主编；先后获得校优秀共产党员、校优秀教师、校先进个人、教育部学士学位论文评审专家等荣誉称号。
	宋庆敏，女，讲师，中国民主同盟盟员，硕士研究生学历。2015年毕业于长春理工大学，获自动化专业学士学位。2018年毕业于西安电子科技大学，获控制理论与控制工程专业硕士学位。主讲《机器人视觉感知与检测》《机器人控制系统》等课程，主要研究方向是图像处理、机器视觉等。先后参与厅级项目3项，横向项目2项，校级项目2项；发表论文6篇；指导学生参加蓝桥杯大赛、河南省大学生电子设计大赛并获得奖项。先后获郑州科技学院“先进个人”“优秀帮扶指导老师”等称号。
	宋夏楠，女，助教，中共党员，硕士研究生学历，现任机器人工程教研室专职教师。主要研究方向为机器人视觉，主讲课程有《自动控制原理》《模拟电子技术》《智能控制理论》《科技文献检索》等。自任职以来，发表学术论文2篇，参与省级重点项目2项、横向项目2项；指导学生学科竞赛获省一、省二奖项；获得校年度先进个人荣誉称号。
	陈乾龙，男，助教，硕士研究生学历，现任机器人工程教研室专职教师。主要研究方向为机器人视觉，主讲课程有《机器人技术基础》《机电一体化技术》《无人机原理与构造》《电子类专业英语》等。自任职以来，发表学术论文1篇，承担横向项目1项；指导学生学科竞赛获省级一等奖、省级三等奖。
	刘鸾旸，女，助教，中共党员，硕士研究生学历，现任机器人工程专业教研室专职教师。主讲《数字电子技术》《电路分析基础》《无人机航拍技术》等课程。在教学中善于采用引导式教学、强调以学生为主体、互动课堂的形式引导学生学习，受到学生的一致好评。先后参与省、厅级项目2项，校级项目1项；发表中文核心论文1篇。
	李静芬，女，硕士研究生学历，毕业于郑州轻工业大学，主要研究方向为无人机路径规划。现为机器人工程专业教研室专职教师，主讲《电气控制与PLC应用》《机器人操作与编程》等核心课程，深耕专业课程教学改革与实践教学体系建设，注重理论教学与工程实践相结合，致力于培养学生的工程应用能力与创新实践能力。
	韩欢欢，女，硕士研究生学历。主讲《智能控制理论》《光电子技术》等课程，教学中注重理论与实践结合，引导学生提升工程应用能力，获得学生良好评价。参与校级及以上教学改革、科研项目若干项，发表相关学术论文多篇，始终坚守立德树人职责，助力学生专业成长。
	赵君研，女，硕士研究生，毕业于西安工业大学，现为机器人工程专业教研室专职教师。2025年至今，任郑州科技学院专职教师，主要承担《传感器原理及应用》《模拟电子技术》等课程的教学工作。
	王怡晓，女，硕士研究生，毕业于河南工业大学，现为机器人工程专业教研室专职教师。2025年至今，任郑州科技学院专职教师，主要承担《机器人控制系统》《无人机故障维修》《光电子技术》等课程的教学工作。

教学设施：

教学设施持续建设，教学条件不断完善。现有二十多个专业实验室，仪器、设备较先进，利用率高。为满足教学实习需要，先后与郑州豫鑫电气控制技术有限公司、郑州科慧科技股份有限公司、河南传鼎智能科技有限公司、南京波恩自动化科技有限公司、郑州金橙智能技术有限公司、郑州海尔空调有限公司等20家国内知名企业建立校企合作关系，为专业建设、教师锻炼及学生实习提供了有力支持。

郑州市新一代智能机器人工程研究中心是经郑州市认定的市级科研平台，依托郑州科技学院电子与电气工程学院建设，致力于智能机器人技术的创新研发、成果转化与产业服务。中心聚焦电子信息与先进制造领域，以“产学研用深度融合、服务区域产业发展”为宗旨，围绕智能机器人系统集成、自主感知与决策、人机协同与智能控制等关键方向开展研究，着力攻克机器人智能化、自主化、协同化等核心技术，为郑州市及河南省智能制造与机器人产业高质量发展提供核心技术支持与人才保障。

主要研究方向：

1.新一代机器人系统集成与机构优化：开展机器人模块化设计、轻量化结构、高精度运动控制及系统集成技术研究，提升机器人整机性能与可靠性。

2.自主感知与环境理解：基于多传感器融合、机器视觉与深度学习技术，研究机器人在复杂环境中的目标识别、定位导航与场景理解能力。

3.智能决策与协同控制：研究多机器人协同作业、任务分配与路径规划算法，实现机器人在动态环境中的自主决策与高效协同。

4.人机交互与安全控制：探索自然交互、意图识别与安全防护技术，构建安全可靠、易操作的人机协同作业系统。

5.机器人工艺与应用开发：面向智能制造、智慧物流、特种作业等场景，开展机器人工艺适配、应用系统开发与示范推广。

中心拥有一支结构合理、富有活力的研发团队，现有固定人员39人，其中高级职称23人，中级职称10人；团队中包括王晓雷教授、张亚超副教授、周斌副教授等学术带头人，在多学科交叉融合与工程实践方面具备深厚积累。中心配备机器人机电一体化拆装工作站、虚拟仿真实训平台、离线编程系统等先进研发设备，具备从技术研发、测试验证到中试孵化的完整能力。

近年来，中心在科研项目、成果产出与产学研合作方面取得显著成效：承担省级以上科研项目10项，各类课题总数达50项，获河南省科技进步奖三等奖1项；申请发明专利8项、实用新型专利35项，发表高水平学术论文30余篇，其中SCI/EI收录20余篇；与郑州科慧科技股份有限公司共建“新一代机器人技术研发中心”，并与河南慧百软件、郑州德宇信息、郑州海意科技等多家企业开展深度技术合作，完成横向课题11项，合同金额超300万元，成果广泛应用于新能源汽车、电力设备、环保监测、智能仓储等领域。

未来，中心将继续围绕上述研究方向，深化“校企协同、产教融合”机制，构建“技术研发—工程转化—产业服务”一体化创新体系，努力建设成为区域内具有影响力的机器人技术研发高地、成果转化平台与专业人才培养基地，为郑州国家中心城市建设与制造业转型升级注入智能新动能。

郑州市无人机智能安全控制工程研究中心依托郑州科技学院，联合郑州亚柏智能科技有限公司共建，是面向低空经济发展需求、聚焦无人机智能安全控制技术研发与产业化的综合性创新平台。中心以“技术引领、安全为先、产业赋能”为宗旨，致力于突破无人机在复杂环境下的自主飞行、智能感知、集群协同、健康管理与长航时动力等关键技术瓶颈，为区域低空经济规模化、安全化发展提供核心技术与产品支撑。中心围绕五大研究方向展开攻关：

1.多旋翼无人机高可靠自主飞行控制系统研发

2.复杂场景下的智能感知与自主导航技术

3.多任务约束下的智能航迹规划与集群协同控制

4.基于数字孪生的智能飞行安全诊断与预测性维护

5.面向长航时的氢锂混动动力系统集成与能量管理技术

中心汇聚了一支由32人组成的高水平研发团队，其中高级职称14人、硕士研究生以上学历占比100%，配备先进研发设备与实验场地，具备从技术研发、工程化验证到产业服务的完整能力链。目前已取得发明专利、软件著作权等知识产权22项，承担省市级科研项目40余项，发表高水平学术论文50余篇，形成了良好的技术积累与成果基础。

未来，中心将紧密结合郑州市“申建国家低空经济发展示范区”和河南省低空经济规模跃升的战略目标，持续开展关键技术攻关、成果转化与行业服务，打造成为集技术开发、标准制定、人才培养、公共技术服务于一体的区域创新引擎，为河南省乃至全国低空经济高质量发展贡献智慧与力量。

核心使命：以智能安全控制技术护航低空经济，以创新引擎驱动产业升级。

发展愿景：成为国内一流的无人机智能安全控制研发与成果转化基地。

机器人机电一体拆装工作站：

通过对此工作站中工业机器人控制系统的拆装实训学习，学生可以更加直观地了解和学习工业机器人的核心零部件工作原理、低压电气件（开关/按钮/断路器/接触器）工作原理、电气识图、电气设计与接线、机器人控制系统故障排查、机器人程序示教与编程等技能。通过对此工作站中工业机器人本体的拆卸实训学习，学生可掌握常用工业机器人的机械结构装配方法（包括本体、减速机、电机及其本体线束的装配）、装配与拆卸工艺流程。同时，通过该工作站实训学习后学生能基本形成工业机器人的结构理论体系，为工业机器人领域的进一步学习和发展奠定扎实基础。

机器人机械装调维修虚拟仿真实训与考评实践系统：

1）系统功能模块完整：配套实训平台多模式，学习、练习、考试一体化。

2）学习模式包含工业机器人拆装作业准备、机器人本体拆卸、机器人本体安装、机器人初步调试四个项目，练习模式包含机器人某轴减速机更换、机器人某轴电机更换、机器人油脂更换、机器人部分零部件更换等综合性任务。

3）学习模式教学实训任务包括：机器人拆装作业准备、虚拟仿真实训项目包含拆装作业防护准备、机器人拆装工具认知、机器人拆卸作业准备等教学实训任务；机器人本体拆卸虚拟仿真实训项目包含机器人整体拆卸、机器人J6轴到J1轴的分步拆卸、谐波减速机的认知、RV减速机的认知等教学实训任务；机器人本体安装虚拟仿真实训项目包含机器人整体安装、机器人J1轴到J6轴的分步安装、机器人注油、轴承的认知、轴的初步认知等至少10个教学实训任务。机器人初步调试项目包含调试前准备、机器人开机、机器人关机、机器人基础调试、机器人精度检测等教学实训任务。

4）沉浸式体验设计：实训场景要求选择实际生产中典型工作任务，进行沉浸式学习情境设计，学习者通过实训系统中的任务提示、NPC指引、语音等完成具体任务