第一部分:具身机器人实验室建设方案
1.1 建设目标
为响应国家对人工智能与机器人产业发展的战略布局,紧密对接区域产业升级需求,拟建设一个集教学、实训、研发、竞赛、社会服务于一体的现代化具身机器人实验室。总体目标如下:
- 教学与实训中心: 满足《具身机器人控制与应用》等核心课程的实践教学需求,为学生提供与行业标准接轨的实训环境。
- 技术创新平台: 支持师生开展具身智能相关的科研项目和技术攻关,促进科研成果转化。
- 竞赛集训基地: 作为机器人相关技能竞赛的校内选拔和集训场地,提升学生的综合竞赛实力。
- 产教融合窗口: 打造校企合作的实体平台,引入企业真实项目,实现技术与人才的无缝对接。
1.2 功能区域规划
实验室拟规划面积为150-200平方米,划分为以下五个核心功能区,实现教学、实践与研究的分区管理和高效联动。
1.3 硬件设备清单
| 类别 | 设备名称 | 规格建议 | 数量 | 参考单价(元) | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 机器人平台 | 宇树Go1/Go2四足机器人 | Edu版或更高配置 | 5-8台 | 120,000 | 核心教学设备 |
| 教学电脑 | 高性能PC | CPU: i7/R7; RAM: 32G+; GPU: RTX 3070+; SSD: 1T+ | 10-15台 | 12,000 | 用于仿真、AI模型训练 |
| 传感器套件 | 扩展LiDAR、深度相机 | 性能优于机器人自带 | 2-3套 | 8,000 | 用于高阶开发 |
| 网络设备 | 高性能无线路由器/AP | Wi-Fi 6, 支持高并发 | 2台 | 1,500 | 保障机器人与PC通信 |
| 工具耗材 | 电子维修工具、3D打印机 | 常用螺丝刀、万用表等 | 2套 | 15,000 | 用于设备维护与创新制作 |
| 教学辅助 | 高清投影仪、智能白板 | 1080P以上 | 1套 | 10,000 | 提升教学效果 |
1.4 软件平台清单
| 类别 | 软件名称 | 版本建议 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 操作系统 | Ubuntu | 20.04 LTS / 22.04 LTS | 机器人与PC的主要操作系统 |
| 机器人系统 | ROS / ROS2 | ROS Noetic / ROS2 Foxy | 核心开发框架 |
| 仿真平台 | Gazebo, Isaac Sim | 最新稳定版 | 算法验证、虚拟调试 |
| 编程开发 | Python, C++, VS Code | Python 3.8+, GCC 9+ | 应用开发环境 |
| AI框架 | PyTorch, TensorFlow | 最新稳定版 | AI视觉、控制模型开发 |
| 专业库 | OpenCV, PCL | 最新稳定版 | 图像处理、点云处理 |
1.5 经费预算估算
| 项目 | 估算费用 (万元) | 说明 |
|---|---|---|
| 硬件设备购置 | 80 - 120 | 主要为机器人及高性能电脑 |
| 软件采购与部署 | 2 - 5 | 部分商业软件或授权 |
| 场地改造与文化建设 | 8 - 15 | 装修、布线、安全设施、文化墙等 |
| 合计 | 90 - 140 | 根据设备选型和改造复杂度浮动 |
第二部分:校企合作方案
2.1 合作目标
本着“优势互补、资源共享、互惠双赢、共同发展”的原则,与机器人和人工智能领域的领先企业建立长期、稳定、深度的合作关系,旨在实现:
- 人才共育: 共同制定人才培养方案,打造符合产业需求的知识结构和技能图谱,培养“下得去、留得住、用得上”的高素质技术技能人才。
- 技术共研: 建立联合技术攻关团队,针对企业实际技术难题或行业前沿技术开展研究,促进技术创新与应用。
- 资源共享: 企业为学校提供技术、设备、项目等资源支持,学校为企业提供人才、智力和场地支持,实现资源的优化配置。
2.2 合作模式
构建“双向赋能、循环促进”的产教融合新生态,主要合作模式如下图所示:
2.3 合作内容
- 课程体系共建: 邀请企业技术专家参与课程标准制定、教材编写和案例库开发,将行业新技术、新工艺、新规范融入教学内容。
- “双师型”团队共育: 建立教师到企业实践、工程师到学校授课的“双向交流”机制。定期举办技术讲座、专题培训,共同培养师资力量。
- 真实项目引入: 企业提供脱敏后的真实项目或典型应用场景,作为学生的课程设计、毕业设计或综合实训课题,实现“做中学、学中做”。
- 实习就业基地建设: 建立稳定的学生实习和就业基地,企业优先为合作班级学生提供实习机会和就业岗位。
- 联合技术研发与竞赛: 共同申报科研课题,联合解决技术难题。共同组队或由企业赞助、指导学生参加全国各类机器人大赛。
2.4 保障机制
- 组织保障: 成立由校方领导和企业负责人共同组成的“校企合作指导委员会”,负责顶层设计和重大事项决策。
- 制度保障: 签订详尽的校企合作协议,明确双方的权利、义务和责任。建立定期会晤和信息沟通机制,及时解决合作中的问题。
- 经费保障: 学校设立专项经费支持校企合作项目,企业可通过设立奖学金、提供设备等方式投入,共同管理和使用合作经费。
2.5 预期成果
| 受益方 | 预期成果 |
|---|---|
| 学生 | 技能水平显著提升,工程实践能力增强,职业素养养成,就业竞争力提高。 |
| 学校 | 专业建设水平与行业需求紧密结合,人才培养质量提升,社会服务能力增强,形成品牌效应。 |
| 企业 | 获得稳定的人才储备,降低招聘和培训成本;借助学校智力资源解决技术问题;提升企业社会形象和影响力。 |
| 社会 | 促进教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接,为区域经济发展和产业升级提供有力的人才和技术支撑。 |