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澳门拉斯维加斯致远塾深度解读:机器人专业哪

发布时间:2020-08-20 18:19

  制造出一个什么都能干的机器人管家一直是人类追求的梦想。随着人工智能的崛起,我们可以看到各国陆续提出了各种跟人工智能以及机器人相关的战略,比如德国的工业4.0和中国制造2025。各国对机器人领域的大幅投入使得机器人专业变成了近年的一个大热门,但是目前国内机器人研究和国外的差距有多大,以及想要报考机器人专业的同学需要做哪些准备,相信对于大部分想要进入机器人领域的同学来说还不是十分清楚,笔者将以一个过来人的身份在下面为大家一一分析。

  第一个大家应该会感兴趣的问题是,读研想要读机器人专业的话是选国内还是国外?

  我们知道,目前世界上机器人最强的国家是美国和日本。虽然国内机器人相关研究也在奋起直追,但不可否认的是,距离还是存在的,而且不止一点点。最能体现这一点的就是2013-2015年由美国国防高级计划局(DARPA,对,就是神盾局那个DARPA)举办的机器人大赛,DARPA Robotics Challenge(DRC)。

  顺带一提,现在很火的自动驾驶也是由当年DARPA举办的比赛带火的。为什么说DRC最能体现一个国家的机器人科研水平呢?因为这个比赛模拟了一个救灾的场景,里面包含了好几个小任务,机器人需要完成这些小任务来得分,得分最高的队伍为优胜。

  而完成这些任务涉及到的技术非常全面,首先是机器人的硬件设计,参赛队伍可以自己设计机器人,也可以购买由大赛提供的Atlas机器人(就是波士顿那个)。首先最起码的是双足机器人得能站起来走路,这里面涉及到双足的平衡控制。然后是到达场景后对物体进行操作,比方说开门,这需要机器人找到门把手,涉及到图像识别技术。然后开门以及其他操作会涉及到motion planning等等。我们可以从维基百科(看到参赛队伍主要来源于美国,日本还有韩国。

  其中美国11个队伍,日本5个队伍,韩国3个队伍,德国3个队伍,中国2个队伍,在中国的两个队伍中,1个来自香港大学,用的是atlas机器人,另一个来自大陆,用的是自研的xing tian(刑天)机器人。后者在维基百科上并没有给出信息,因为他们在比赛之前选择了弃权,而香港大学的机器人在开局倒下以后就没能再站起来了。从这里不难看出,我国与其他国家的机器人研发实力差距。抛开最前沿实验室之间的竞争,如果有些同学只是想学相关知识,以后从事机器人行业工作呢?对于这个问题,笔者还是推荐出国,这是因为机器人造价特别高,使得这个专业的门槛也很高,而国外拥有比国内更加丰富的平台资源,这个优势在发论文的时候就会特别明显,一般想发好的国际学术会议论文都需要在真实平台上做实验,但是国内目前拥有先进的机器人平台的学校和实验并不多。

  按之前说的,机器人科研领域做的最好的就是美国和日本,还有正在崛起的韩国,以及工业强国德国。鉴于美国目前对高精尖领域的留学生签证收紧,近几年并不推荐去美国,那么剩下的选择主要就是日本,韩国,还有德国。对于想留在亚洲的同学,笔者比较推荐日本,因为机器人四大家族里面日本就占了两,不得不说实力还是在那的,而且日本的大学总体排名高于韩国。对于喜欢欧洲风情的同学来说,德国会是一个不错的选择。由于笔者只有在日本留学的经历,因此接下来的所有介绍均是以日本留学为例。

  在回答这个问题之前,同学们首先需要对机器人这个领域有最基本的了解,因为机器人涉及的领域非常广,大部分研究室只会专注于其中的一两个点,而很少会有全部都做的情况。除了从每个大学的主页去搜索研究室以外,我们也可以直接在日本机器人学会(RSJ)的主页找到。 其中比较著名的研究室有:

  主攻人形机器人,而且是比较少有的从硬件到软件整体都会做,因此上面提到的DRC比赛的日本队伍中就有队伍来自这个研究室。

  主攻人形机器人,而且是比较少有的从硬件到软件整体都会做,因此上面提到的DRC比赛的日本队伍中就有队伍来自这个研究室。可以借助外骨骼搬运平常人无法搬运的重物等。

  主攻课题是让机器人看起来更接近人类。因为在机器人界有一个著名的恐怖谷理论,说的就是当机器人有点像人但又不是十分像人的话,人类会对机器人产生心理上的抗拒。而该实验室最突出的地方就是可以制作出实现人类各种细微面部表情的机器人。

  主攻蛇形机器人,可以用于各种普通机器人无法达到的场景,比如很窄的通道,废墟瓦砾里面等等。

  此外还有很多非常优秀的实验室,在这里不再一一列举,有兴趣的同学可以自行搜索。

  当选好自己心仪的研究室以后,下一步就是日本考试备考了。正如笔者之前所提到那样,由于每个研究室的研究方向不同,这些研究室需要的学生也不一样。比如说想进入偏信息处理的,如机器人物体抓取这方面研究室的同学一般需要学会机器学习相关知识,而对于那些想进入设计类研究室,如机械设计,或者外形设计的话,就需要同学们拥有机械和材料的相关知识。最好的方法就是在选定自己想考的研究室以后,到该研究室主页查找它所对应的专攻和研究科(类似于国内属于哪个学院哪个系),然后再找该专攻的过去问题看看会考到哪些知识点。

  在机器人领域共通的专门课有机器人学,主要是研究运动学和动力学,其次如果是偏控制的话会涉及到自动控制原理,信号与系统等等知识,如果是偏感知和信息处理,如机器视觉和自然语言处理的话就会涉及到机器学习以及目前最火的深度学习。其中笔者比较推荐的机器人书籍是Springer handbook of robotics,此书基本涵盖了目前机器人领域的所有知识,此书可以当机器人百科全书用,但考试一般不会考里面内容。

  此外还有比较基本的高数三门(微积分,线性代数和概率论),以及语言相关成绩,一般工学对日语的要求不高,N2可以满足绝大部分学校的报考要求,而英语成绩反而是关键,一般报考时需要向学校提交托业或者托福成绩。

  这个应该是大部分人比较关心的问题,对于大部分学校来说,申请博士需要提前跟导师取得联系,得到同意后再报考。而申请修士的话每个学校有不同的政策,一般来说,如果学校要求提前联系导师的话我们可以在该学校对应专攻的募集要项中找到,如果没有写明需要联系导师才能报考的话(如东京大学情报理工),那么我们可以直接向学校提交报考申请,而考试流程有点类似国内考研,先是笔试,然后是面试,都通过之后就可以等待入学。如果不确定是否需要联系教授的话也可以给教授发邮件,但是需要做好收不到回信的准备,特别是那些人气很高的研究室,教授一般很忙,一天可能上百封邮件,不回信是再正常不过。而对于一些特殊情况,比如说考试通过了,但是想去的研究室的教授今年人招满那种。这个时候有可能会被询问是否愿意调剂到其他的研究室,如果不是特别执着于某个教授的话,直接同意就好了。

  这个问题如果要铺开讲可能需要几千字,笔者在这里用一句话总结,每个人的不同遭遇和经历会使他们对于这个问题有不同看法,因此最好的答案就是自己来一趟,自己体会。至于生活费的话普通留学生一个月花费大概在十万日元附近(比较省钱的情况),折合人民币大概6000多。而由于日本近几年经济比较低迷,奖学金不是特别好申请,因此留学日本也要做好完全自费的准备。但有一个好处就是日本留学生可以做兼职,但是每周不能超过28个小时,一般像超市或者餐厅服务员的线日元,所以靠兼职养活自己也是完全可能的,不过也需要合理分配兼职和科研的时间,不然就本末倒置了(一般工科生还有精力搞兼职的并不多)。

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