如何开启你的机器人工程之旅

你可以带着好奇心和学习的渴望开启你的机器人工程之旅。许多行业都需要了解机器人技术的人才。2023 年，全球机器人市场价值达 67.9 亿美元。

• 预计到 2024 年将达到 78.4 亿美元。

• 专家预测，到 2029 年，这一数字将增长至 165.2 亿美元。

随着您在工程领域的成长，您将培养技能、积累经验并探索新的道路。

机器人工程概述

什么是机器人工程

如果您想让机器人变得更好，那就加入机器人工程专业吧。许多顶尖大学都提供该领域的四年制课程。这门课程可以帮助您为从事机器人和自动化领域的工作做好准备。您将学习计算机、机械和电气工程方面的技能。在伍斯特理工学院 (WPI)，机器人技术意味着将智能理念应用于真实的机器。您将学习虚拟智能和真实智能，以构建优秀的机器人。普渡大学将教您如何编程、移动机器人以及如何使用自动化技术。您将为在现实生活中设计和使用先进的机器人做好准备。

多学科领域

机器人工程运用多种类型的知识。机械工程可以构建机器人的主体并使其移动。电气工程可以赋予机器人动力和控制力。软件工程可以编写代码并赋予机器人思考能力。人工智能可以帮助机器人独立学习和行动。下表展示了每种技能如何助力机器人工程：

纪律	在机器人工程中的作用
机械工程	构建机器人主体并使其移动。设计机器人的结构及其工作原理。
电气工程	为机器人提供动力、帮助它们说话并控制它们。
软件工程	编写代码并控制机器人如何工作和做出选择。
人工智能	使机器人更加智能并帮助它们自主完成任务。

你还会看到计算机科学、生物学和脑科学领域的团队。这些团队运用各自的技能来解决问题，并制造新的机器人和工具。

角色和任务

机器人工程领域有很多工作机会。你可以参与设计和制造机器人。你可以编写软件来控制机器人或测试新想法。你可以管理项目并与其他工程师合作。有些人从事研究和发明新事物。其他人则在工厂或实验室安装和维修机器人。以下是一些常见的工作和任务：

角色/任务	描述
设计和开发	与他人合作制造机器人零件和系统。
编程与控制	为机器人编写代码并帮助它们移动和使用传感器。
测试和验证	构建并测试机器人以确保它们运行良好。
协作与项目管理	管理时间和资源并与不同的工程师合作。
研究与创新	了解新的机器人理念并帮助研究。
实施与部署	在真实的地方设置机器人并确保它们能够工作。
合规性和标准	遵守规则并保存设计和测试记录。

你可以从机器人工程师、自动化工程师或机器人技术员做起。你也可以成为研究助理或控制系统工程师。每一份工作都能帮助你更好地了解机器人技术和工程学。

机器人工程技能

技术技能

你需要 良好的技术能力 要想在机器人工程领域取得好成绩，你几乎每天都要运用数学和科学知识。你需要编写代码来让机器人工作并解决问题。你需要与团队中的其他人合作。你需要快速学习新知识。你还能想出新的机器人设计方法。以下是一些你会经常用到的技能：

• 数学和科学

• 代码编程

• 团队合作

• 解决难题

• 创造性思维

• 学习新事物

你将运用这些技能来构建和测试机器人。你将学习如何使用传感器和电机。你将使用计算机程序和工程工具。这些技能可以帮助你确保机器人正常工作。

解决问题

你在机器人技术领域面临许多问题。当机器人出现故障时，你需要找到巧妙的解决方案。你需要分享你遇到的问题以及解决方法。你可以运用STAR方法展示你的技能。例如，你可以分享一个机器人未能通过测试的例子。你修改了设计来解决这个问题。讲述这些故事可以帮助别人了解你解决问题的能力。

• 讨论问题和答案

• 举例说明软技能

• 使用 STAR 方法展示你的作品

在工程领域，你每天都在解决问题。你测试各种想法，并从错误中学习。你让你的机器人变得更好。

成为一名机器人工程师

教育途径

您可以通过以下几个步骤成为一名机器人工程师。大多数人都从良好的教育开始。您需要满足这份工作的某些学校要求。以下是您应该做的主要事情：

1. 获得相关学位。大多数学生选择机械、电气、软件或计算机科学工程学士学位。一些大学设有专门的机器人工程学位。

2. 考虑获得更高的学位。很多工作都需要拥有硕士学位的人，比如机器人科学硕士学位。这能帮助你找到更好的工作。

3. 专注于 动手学习寻找有实习或合作经验的项目。这些项目能让你获得实际技能。

学士学位

获得学士学位是进入机器人工程领域最常见的途径。你可以选择不同的专业来为这一职业做好准备。每个专业都会教授你不同的机器人工程技能。以下是一些热门的选择：

• 机械工程

• 电气工程

• 计算机科学

• 机电一体化

• 航空航天工程

• 工业工程

• 生物医学工程

• 机器人与自动化工程

大多数课程都包含数学、物理、编程和电子学课程。你还会学习传感器、电机和控制系统。有些大学允许你学习 真正的机器人项目 在班上。

重大的	机器人工程专业学习内容
机械工程	机器人设计、运动和结构
电气工程	电力系统、电路和传感器
计算机科学	编程、算法和人工智能
机电一体化	结合机械、电子和计算
机器人与自动化	完整的机器人系统和自动化流程

亲身体验

要想从事机器人工程工作，光有学位是不够的。实践学习非常重要。你可以加入社团、参加比赛，或者自己动手做项目。这些活动能帮助你培养真正的技能，并向雇主展示你的能力。

• 加入学校的机器人俱乐部。你可以参与小组项目并向其他人学习。

• 参加机器人竞赛。这些活动可以让你解决实际问题并检验你的想法。

• 寻找实习或合作项目。你可以与真正的工程师一起工作，并在工作中学习。

• 在家打造自己的机器人。在线或在课堂上分享你的项目。

• 参加机器人活动或研讨会的志愿者活动。你可以结识新朋友，学习新技能。

许多学生通过展示自己的作品来获得第一份工作。你可以制作一个作品集，包含你的项目图片和视频。雇主喜欢看你的实际能力，而不仅仅是你在课堂上学到的东西。

社交

建立人脉网络能帮助你成为一名机器人工程师。你会遇到一些可以提供建议、分享工作机会或帮助你学习新知识的人。以下是一些建立人脉网络的方法：

• 加入在线论坛并与其他机器人爱好者交谈。

• 参加会议和研讨会。你可以结识专家和其他学生。

• 使用 LinkedIn 或 Twitter 等社交媒体与专业人士联系。

• 参加机器人活动做志愿者。你会遇到和你有共同兴趣的人。

• 在线参与小组项目。学习团队合作，结识新朋友。

• 在博客或视频频道上分享你的项目。人们可能会注意到你的工作并与之联系。

只要遵循以下步骤，你就能成为一名机器人工程师。从获得合适的学位开始，接受实践培训，并建立人脉网络。每一步都会让你离机器人工程职业更近一步。

高等教育

研究生学位

获得研究生学位对你的机器人事业发展大有裨益。许多大学都设有机器人硕士课程。这些课程会教你更多关于设计、编程和自动化的知识。你将学习如何解决难题并参与实际项目。你还可以使用研究实验室并与公司合作。

你可以在医疗保健、娱乐、农业和工厂找到更多工作。你还能获得更高的薪水和更稳定的工作。与公司建立良好的关系可以帮助你尝试不同的工作。你可以从事研究、产品制造或团队领导工作。研究生学位可以帮助你在工程领域获得认可。

• 您可以亲身实践新技术。

• 您会见专家并建立联系。

• 您可以领导工程团队。

认证

认证表明你对机器人工程的关注。它可以向老板证明你的技能和知识。许多公司需要认证员工来从事特殊工作。你可以获得自动化、设计和编程方面的认证。这些认证可以帮助你跟上新技术的步伐。

证书可以证明你精通专业知识，并且热爱你的工作，尤其适合新手或经验不足的人。老板喜欢动手能力强的人，但证书可以证明你拥有多种技能。

认证名称	Provider	最适合	描述
机器人工程师认证	多种	开发智能机器人系统的工程师	具有机器人领域人工智能算法的实践经验。
SolidWorks 认证专业人士	达索系统	机械设计和原型制作	展示了使用 SolidWorks 制作机器人零件的强大技能。
认证自动化专业人员	国际自动化学会	过程自动化和控制系统	证明你了解自动化，这在机器人技术中很重要。
ROS认证	Construct/ROS 工业联盟	研究和工业应用	展示您知道如何使用机器人操作系统（ROS）。

• 更多职业选择：认证可以帮助您在找工作时脱颖而出。

• 尊重和信任：它们表明您技术娴熟且认真。

• 最新技能：认证计划教您有关新的机器人技术。

• 更好的薪酬：获得认证的工程师通常能赚更多的钱。

• 特殊工作：认证可以帮助您获得特殊工作并从事很酷的项目。

你可以选择符合你工程目标的认证。向老板展示你拥有他们想要的技能。

机器人工程适合您吗？

成功特质

你需要确定 做好事的特质 机器人工程领域。许多成功的机器人工程师都具备这些品质。你运用系统思维来理解各个部件如何协同工作。你培养了编程思维，能够用代码解决问题。你学习新知识很快，并且每天都运用数学。你做出明智的决策，并与团队保持良好的沟通。你设计新技术并解决复杂问题。即使遇到困难，你也会坚持不懈。

以下是机器人工程师的首要特质：

1. 系统思维

2. 编程思维

3. 主动学习

4. 数学

5. 判断和决策

6. 良好的沟通

7. 技术设计

8. 复杂的问题解决

9. 坚持

你运用这些特质来解决实际问题。你与他人合作，分享想法。你不断学习，提升技能。

自我评估

你可以使用以下方法检查机器人工程是否适合你 自我评估工具这些工具可以帮助你了解自己的优势和有待提升的领域。你需要回答关于你的兴趣和技能的问题。你会得到一份个人资料，显示机器人技术是否符合你的目标。

• Gyfted 的机器人工程师测验可以帮助您了解自己的技能、兴趣和偏好。该测验采用心理测量方法，为您提供深入的见解和完整的职业规划档案。

• 机器人工程师评估测试旨在考察您对机器人基础知识、编程和控制系统的掌握程度。无论您是初学者还是专家，都可以参加此测试。测试大约需要 30 分钟。

你可以利用这些工具，对自己的未来做出明智的选择。你会发现自己喜欢什么，以及需要做什么。你可以决定机器人工程是否适合你。

新会员入门指南

在线课程

您还可以 学习机器人技术 通过参加在线课程。这些课程会教你基础知识。你可以循序渐进地提升技能。许多顶尖大学都提供免费或廉价的课程。你可以学习机器人建模、编程和人工智能。以下是一些不错的入门课程：

• 斯坦福大学的机器人技术入门（CS223A）讲授数学模型和机器人的工作原理。

• 那不勒斯大学的机器人基础 I – 机器人建模向您展示了机器人建模的基础知识。

• 密歇根机器人在线课程包括 ROB 102：人工智能和编程简介、ROB 311：如何构建机器人并使其移动以及 ROB 502：机器人编程。

俱乐部和比赛

你可以加入机器人俱乐部，参加比赛进行实践练习。你可以与其他学生合作，解决实际问题。你可以一起组装机器人，学习团队合作。许多俱乐部都欢迎初学者，并帮助你学习新技能。以下是一些热门选择：

• BEST机器人竞赛帮助中学生和高中生解决行业问题。

• 世界机器人奥林匹克竞赛的 Robomission 使用乐高来解决真正的挑战。

• NASA 的 Botball Robotics 可以帮助您提高编码能力。

• First Robotics 为高中生提供活动和奖学金。

• 麻省理工学院的 Zero Robotics 让您可以编写用于太空任务的机器人程序。

• MATE ROV 比赛 建造水下机器人.

• 机器人节 支持通过机器人技术进行 STEAM 学习。

• 康拉德挑战激励您制造能够解决世界问题的机器人。

会议

参加机器人技术会议可以帮助你结识专家和其他学生。你可以了解新技术，聆听演讲。你可以参加研讨会，学习新知识。许多会议都欢迎学生和初学者。下表列出了一些大型活动：

会议名称	描述	目标受众
IEEE ICRA	最大的机器人研究活动，涵盖人工智能和自动化。	工程师、人工智能研究人员、行业专家、学生
机器人技术：科学与系统 (RSS)	展示机器人技术的新研究。	研究人员、研究生、行业专业人士
机器人峰会暨博览会	分享最新的机器人技术。	开发人员、商界领袖、学生、学者
人工智能机器人大会	专注于人工智能机器人和机器学习。	人工智能研究人员、行业专家、学生

您可以通过简单的步骤开始学习机器人工程。

1. 首先，获得机器人技术或其他 STEM 学科的学士学位。

2. 接下来，学习编程以及如何使用机器人框架。

3. 加入俱乐部、做项目、获得实习机会以获得真实经验。

4. 获得认证来证明您了解自己的产品。

不断学习新知识，不断进步，保持领先。这有助于你与新技术共同成长。你可以立即报名参加课程或加入俱乐部。任何充满好奇心、渴望学习的人，都能在机器人和工程领域取得成功。