机器人专业本科核心课程体系（就业导向）
一、基础课程阶段（大一至大二）
第一学年
1. 高等数学
- 极限与连续、导数与微分、微分中值定理与导数应用
- 不定积分、定积分及其应用、多元函数微积分
- 常微分方程、级数理论
2. 大学物理
- 力学：牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒、刚体力学
- 电磁学：电场、磁场、电磁感应、电路基础
- 波动光学与近代物理基础
3. C语言程序设计
- 基本语法、数据类型、控制结构、数组与指针
- 函数、结构体、文件操作
- 简单算法实现与程序调试
第二学年
1. 线性代数与矩阵论
- 矩阵运算、行列式、线性方程组求解
- 特征值与特征向量、二次型
- 矩阵分解（LU、QR分解）及其在机器人学中的应用
2. 概率论与数理统计
- 概率基础、随机变量及其分布
- 数理统计：参数估计、假设检验、回归分析
- 概率模型在机器人感知中的应用
3. 机械设计基础
- 机械原理：平面机构、凸轮机构、齿轮传动
- 机械设计：轴系零件、连接件、减速器设计
- 机器人常用机构分析与选型
4. 电路与电子技术
- 模拟电路：放大电路、滤波电路、电源电路
- 数字电路：逻辑门、触发器、时序电路、单片机基础
- 电子元件选型与电路调试
二、专业核心课程阶段（大二至大三）
第三学年
1. 机器人学导论
- 机器人发展历史与分类、基本组成结构
- 机器人运动学：正运动学与逆运动学求解
- 机器人控制基础与典型应用案例
2. 自动控制原理
- 控制系统数学模型（传递函数、状态空间）
- 时域分析、频域分析、稳定性判据
- PID控制、根轨迹法、控制系统设计
3. 传感器与检测技术
- 常用传感器原理：编码器、陀螺仪、加速度计、力传感器
- 视觉传感器：摄像头、深度相机工作原理
- 传感器数据融合与标定技术
4. 嵌入式系统设计
- 嵌入式处理器（ARM、STM32）架构与编程
- 实时操作系统（RTOS）应用
- 机器人控制器硬件设计与软件开发
5. Python与机器人编程
- Python高级特性、面向对象编程
- 机器人控制库（如ROS Python接口）
- 数据处理与可视化
三、专业进阶课程阶段（大三至大四）
第四学年
1. 机器人运动控制
- 关节空间与笛卡尔空间轨迹规划
- 动力学建模与力控制
- 伺服系统设计与调试
2. 机器视觉与图像处理
- 图像处理基础：滤波、边缘检测、特征提取
- 目标检测与识别、视觉定位
- OpenCV库应用与实战
3. 机器人操作系统（ROS）
- ROS核心概念：节点、话题、服务、参数服务器
- SLAM（同步定位与地图构建）
- 导航与路径规划算法实现
4. 机器学习与机器人应用
- 监督学习、无监督学习基础算法
- 强化学习在机器人控制中的应用
- 深度学习与机器人视觉融合
5. 机器人系统集成与实践
- 机器人硬件选型与系统搭建
- 机器人调试与故障诊断
- 综合项目开发（如移动机器人、机械臂应用）
四、核心工具与软件推荐