Sarjana Kejuruteraan dalam Robotik
University of Maryland - A. James Clark School of Engineering
Maklumat Utama
Lokasi kampus
College Park, Amerika Syarikat
Bahasa
Inggeris
Format kajian
Pembelajaran jarak jauh, Di kampus
Tempoh
2 tahun
laju
Sepenuh masa, Sambilan
Yuran tuisyen
USD 45,000 / per course *
Tarikh akhir permohonan
15 May 2024
Tarikh mula paling awal
28 May 2024
* tuisyen kampus: $1,086.53 setiap jam kredit / tuisyen dalam talian: $1,340.39 setiap jam kredit
pengenalan
Sebagai salah satu bidang yang paling pesat berkembang dalam teknologi dan kejuruteraan, ijazah siswazah dalam robotik menawarkan anda peluang kerjaya dalam pelbagai industri, termasuk aeroangkasa, pembuatan, pertahanan, dan juga penjagaan kesihatan.
Program Sarjana Kejuruteraan dan Sijil Siswazah dalam Kejuruteraan Universiti Maryland menghimpunkan profesional kejuruteraan yang mempunyai semangat untuk menemui potensi robotik untuk memberi manfaat kepada masyarakat. Program kami dijalankan bersama dengan Pusat Robotik Maryland, sebuah pusat penyelidikan antara disiplin dengan lebih daripada 40 ahli fakulti di barisan hadapan kemajuan dalam robotik dan lebih 18 makmal dengan teknologi terkini.
Kurikulum kami direka bentuk untuk membina pemahaman dan kepakaran dalam reka bentuk robotik, pemodelan, sistem kawalan, robotik autonomi, pembelajaran mesin, penglihatan komputer dan interaksi manusia-robot. Dengan pelbagai pilihan teknikal, pelajar yang mengikuti ijazah robotik dapat menyesuaikan kerja kursus mereka ke arah bidang minat mereka dalam robotik termasuk robotik udara, kecerdasan buatan, penglihatan dan persepsi komputer, ruang, dan robotik planet, kinematik dan dinamik robot, kawalan, sistem robotik rangkaian, dan robotik perubatan dan pemulihan.
Kemasukan
Kurikulum
Keperluan Ijazah
Sarjana Kejuruteraan: 30 Kredit atau 10 Kursus
Pelajar yang mengikuti pilihan ini mesti melengkapkan empat kursus teras dan enam pilihan teknikal pilihan mereka daripada senarai kursus yang diluluskan di atas. Pelajar harus berunding dengan penasihat mereka sebelum mendaftar dan mempunyai pra-kelulusan untuk semua elektif teknikal.* Kursus topik khas juga mungkin tersedia dalam beberapa semester, dan pelajar harus bercakap dengan penasihat akademik mereka jika berminat dengan salah satu daripada kursus baharu ini. Tiada penyelidikan atau tesis diperlukan untuk ijazah ini.
*CMSC426 merangkumi kandungan yang hampir sama dengan ENPM673 dan tidak akan diluluskan untuk M.Eng. ijazah.
Sijil Siswazah Kejuruteraan: 12 Kredit atau 4 Kursus
Pilihan ini memerlukan kejayaan menyelesaikan empat kursus daripada kursus teras robotik yang disenaraikan di atas. Pelajar hendaklah berunding dengan penasihat mereka sebelum mendaftar.
Kursus
CMSC651 Analisis Algoritma (3 Kredit) | elektif
Kecekapan algoritma, susunan magnitud, hubungan berulang, teknik sempadan bawah, sumber masa dan ruang, masalah lengkap NP, hierarki polinomial dan algoritma penghampiran. Menyusun, mencari, manipulasi set, teori graf, pendaraban matriks, transformasi Fourier pantas, padanan corak, dan aritmetik integer dan polinomial.
CMSC712 Algoritma dan Pengesahan Teragih (3 Kredit) | elektif
Kajian algoritma daripada literatur sistem teragih dan serentak. Pendekatan formal untuk menentukan, mengesahkan dan memperoleh algoritma sedemikian. Kawasan yang dipilih daripada pengecualian bersama, peruntukan sumber, pengesanan senyap, pilihan raya, perjanjian Byzantine, penghalaan, protokol rangkaian dan toleransi kesalahan. Pendekatan formal akan mengendalikan spesifikasi sistem dan pengesahan sifat keselamatan, kehidupan dan masa nyata.
CMSC722 Perancangan Kepintaran Buatan (3 Kredit) | elektif
Perancangan tindakan automatik untuk mencapai beberapa matlamat yang diingini. Algoritma asas, sistem penting dan arah baharu dalam bidang sistem perancangan kecerdasan buatan.
CMSC733 Pemprosesan Komputer Maklumat Bergambar (3 Kredit) | elektif
Input, output, dan penyimpanan maklumat bergambar. Gambar sebagai sumber maklumat, pengekodan yang cekap, pensampelan, pengkuantitian dan anggaran. Operasi invarian kedudukan pada gambar, pelaksanaan digital dan optik, bahasa pax, aplikasi untuk dipadankan dan penapisan frekuensi spatial. Kualiti gambar, peningkatan imej dan pemulihan imej. Sifat gambar dan pengecaman corak bergambar. Pemprosesan gambar kompleks; pengekstrakan rajah, sifat rajah. Struktur data untuk penerangan dan manipulasi gambar; bahasa gambar. Sistem grafik untuk simbol alfanumerik dan lain-lain, lukisan garisan objek dua dan tiga dimensi, kartun dan filem.
CMSC734 Visualisasi Maklumat (3 Kredit) | elektif
Visualisasi maklumat ditakrifkan sebagai grafik, visualisasi saintifik, pangkalan data, perlombongan data, dan interaksi manusia-komputer. Visualisasi untuk data dimensi, temporal, hierarki dan rangkaian. Memeriksa alternatif reka bentuk, algoritma, struktur data, pandangan yang diselaraskan dan penilaian keberkesanan faktor manusia.
ENAE681 Pengoptimuman Kejuruteraan (3 Kredit) | elektif
Kaedah untuk meminimumkan fungsi beberapa pembolehubah tanpa kekangan dan kekangan. Analisis sensitiviti untuk sistem persamaan algebra, masalah nilai eigen, dan sistem persamaan pembezaan biasa. Kaedah untuk transformasi masalah pengoptimuman kepada urutan masalah anggaran. Analisis sensitiviti reka bentuk yang optimum.
Sekatan: Kebenaran jabatan ENGR-Aerospace Engineering.
ENAE692 Pengenalan kepada Robotik Angkasa (3 Kredit) | elektif
Teknik analisis untuk kinematik dan dinamik manipulator. Parameter DH, manipulator bersiri dan selari, pendekatan kepada redundansi. Aplikasi robot untuk operasi angkasa lepas, termasuk manipulator pada pangkalan terbang bebas, servis satelit dan mobiliti permukaan planet. Penderia, penggerak dan reka bentuk mekanisme. Perintah dan kawal dengan manusia dalam gelung.
ENAE697 Faktor Manusia Angkasa dan Sokongan Kehidupan (3 Kredit) | elektif
Keperluan kejuruteraan menyokong manusia di angkasa. Reka bentuk sokongan hayat: kesan sinaran dan strategi pengurangan; keperluan untuk atmosfera; air, makanan, dan kawalan suhu. Penginapan untuk produktiviti manusia di angkasa: keperluan fizikal dan psikologi; reka bentuk stesen kerja; dan implikasi keselamatan seni bina sistem. Reka bentuk dan operasi untuk aktiviti tambahan kenderaan.
ENME600 Kaedah Reka Bentuk Kejuruteraan (3 Kredit) | elektif
Mekanikal Am
Ini adalah kursus peringkat siswazah pengenalan dalam pemikiran kritis tentang kaedah formal untuk reka bentuk dalam kejuruteraan mekanikal. Peserta kursus mendapat latar belakang dalam kaedah ini dan potensi kreatif yang ditawarkan kepada pereka. Peserta akan merumus, membentangkan dan membincangkan pendapat mereka sendiri tentang nilai dan penggunaan bahan reka bentuk yang sesuai untuk kejuruteraan mekanikal.
Prasyarat: Kedudukan siswazah atau kebenaran pengajar.
ENME605 Kawalan Sistem Lanjutan (3 Kredit) | elektif
Mekanikal Am
Teori kawalan moden untuk kedua-dua sistem berterusan dan diskret. Perwakilan ruang negeri disemak dan konsep kebolehkawalan dan kebolehmerhatian dibincangkan. Kaedah reka bentuk pemerhati deterministik dibentangkan dan teori kawalan optimum digubal. Teknik kawalan untuk mengubah suai ciri sistem dibincangkan.
Prasyarat: ENME462; atau kebenaran pengajar.
ENME607 Kejuruteraan Membuat Keputusan (3 Kredit) | elektif
Dalam proses reka bentuk kejuruteraan, pengurusan projek dan fungsi lain, jurutera perlu membuat keputusan, hampir selalu di bawah kekangan masa dan bajet. Menguruskan risiko memerlukan membuat keputusan dalam keadaan tidak menentu. Kursus ini akan merangkumi bahan tentang membuat keputusan individu, membuat keputusan kumpulan, dan organisasi pembuat keputusan. Kursus ini akan membentangkan teknik untuk membuat keputusan yang lebih baik, untuk memahami bagaimana keputusan berkaitan antara satu sama lain, dan untuk menguruskan risiko.
Juga ditawarkan sebagai ENRE 671. Kredit hanya diberikan untuk ENME 808X, ENRE 671 atau ENME 607. Dahulu: ENME 808X.
ENME610 Pengoptimuman Kejuruteraan (3 Kredit) | elektif
Mekanikal Am
Gambaran keseluruhan pengoptimuman tunggal dan berbilang objektif serta konsep dan teknik membuat keputusan dengan aplikasi dalam reka bentuk kejuruteraan dan/atau masalah pembuatan. Topik termasuk contoh rumusan, konsep, keadaan optimum, kaedah tanpa kekangan/terkandas, dan analisis sensitiviti selepas optimum. Pelajar dijangka bekerja pada projek kejuruteraan pelbagai objektif dunia sebenar sepanjang semester.
Prasyarat: Kedudukan siswazah atau kebenaran pengajar.
ENME664 Dinamik (3 Kredit) | elektif
Mekanikal Am
Kinematik dalam satah dan angkasa; Dinamik zarah, sistem zarah, dan jasad tegar. Kekangan holonomik dan bukan holonomik. Persamaan Newton, prinsip D'Alembert, prinsip Hamilton, dan persamaan Lagrange. Kesan dan perlanggaran. Kestabilan keseimbangan.
Prasyarat: ENES221; atau pelajar yang telah mengikuti kursus dengan kandungan kursus yang serupa atau setanding boleh menghubungi jabatan; atau kebenaran pengajar.
ENME695 Mekanisme Kegagalan dan Kebolehpercayaan (3 Kredit) | elektif
Mekanikal Am
Kursus ini akan membentangkan konsep dan definisi kebolehpercayaan klasik berdasarkan analisis statistik taburan kegagalan yang diperhatikan. Teknik untuk meningkatkan kebolehpercayaan, berdasarkan kajian mekanisme kegagalan punca, akan dibentangkan; berdasarkan pengetahuan tentang profil beban kitaran hayat, seni bina produk dan sifat bahan. Teknik untuk mengatasi kegagalan operasi melalui reka bentuk yang teguh dan amalan pembuatan akan dibincangkan. Pelajar akan mendapat asas dan kemahiran dalam bidang kebolehpercayaan kerana ia berkaitan secara langsung dengan reka bentuk dan pembuatan produk elektrik, mekanikal dan elektromekanikal.
ENPM605 Aplikasi Python untuk Robotik (3 Kredit) | elektif
Robotik Pemulihan ENPM640 (3 Kredit) | elektif
Dahulu ENPM808J
Kursus ini menyediakan pengenalan kepada bidang robotik khusus untuk meningkatkan kehidupan orang kurang upaya. Kursus ini direka untuk pelajar siswazah yang ingin mengetahui lebih lanjut tentang robotik pemulihan, satu bidang robotik yang sedang berkembang pesat dan paling pesat berkembang. Robotik pemulihan ialah aplikasi robot untuk mengatasi ketidakupayaan akibat kecederaan neurologi dan trauma fizikal, dan meningkatkan kualiti hidup. Berbeza dengan sub-kepakaran lain dan/atau kursus dalam robotik, kursus ini bukan sahaja mempertimbangkan reka bentuk dan pembangunan kejuruteraan tetapi juga faktor manusia yang menjadikan beberapa teknologi inovatif berjaya dan kegagalan komersial yang lain. Inovasi kejuruteraan dengan sendirinya - tanpa mengambil kira faktor lain seperti R&D berasaskan bukti dan penerimaan produk - mungkin bermakna sesetengah teknologi tidak menjadi atau kekal tersedia, atau berkesan untuk membantu benefisiari yang dimaksudkan. Kursus ini berbeza daripada kejuruteraan bioperubatan dalam fokusnya untuk meningkatkan kualiti hidup, dan bukannya menambah baik rawatan perubatan mereka.
ENPM645 Interaksi Manusia-Robot (3 Kredit) | elektif
Dahulu ENPM808K
Tentukan persilangan interaksi manusia-robot untuk memasukkan antara muka manusia-komputer serta emosi robot dan ekspresi muka dan emulasi. Hasilnya akan menyediakan asas kepada pelajar untuk menilai pendekatan terbaik untuk berinteraksi secara berkesan dengan robot.
ENPM661 Perancangan untuk Robot Autonomi (3 Kredit) | teras
Perancangan adalah keupayaan asas yang diperlukan untuk merealisasikan robot autonomi. Perancangan dalam konteks robot autonomi dijalankan pada pelbagai peringkat yang berbeza. Di peringkat atas, perancangan tugas dilakukan untuk mengenal pasti dan menyusun tugasan yang diperlukan untuk memenuhi keperluan misi. Pada peringkat seterusnya, perancangan dilakukan untuk menentukan urutan matlamat gerakan yang memenuhi matlamat dan kekangan tugas individu. Akhir sekali, pada peringkat terendah, perancangan trajektori dilakukan untuk menentukan tindakan penggerak bagi merealisasikan matlamat gerakan. Algoritma yang berbeza digunakan untuk mencapai perancangan pada tahap yang berbeza. Kursus siswazah ini akan memperkenalkan teknik perancangan untuk merealisasikan robot autonomi. Di samping merangkumi teknik perancangan gerakan tradisional, kursus ini akan menekankan peranan fizik dalam proses perancangan. Kursus ini juga akan membincangkan bagaimana komponen perancangan disepadukan dengan komponen kawalan. Robot mudah alih akan digunakan sebagai contoh untuk menggambarkan konsep semasa kursus ini. Walau bagaimanapun, teknik yang diperkenalkan dalam kursus akan sama digunakan untuk manipulator robot
ENPM662 Pengenalan kepada Pemodelan Robot (3 Kredit) | teras
Kursus ini memperkenalkan prinsip asas untuk memodelkan robot. Kebanyakan kursus tertumpu kepada pemodelan manipulator berdasarkan mekanisme bersiri. Kursus ini bermula dengan penerangan tentang transformasi homogen dan gerakan tegar. Ia kemudiannya memperkenalkan konsep yang berkaitan dengan kinematik, kinematik songsang, dan Jacobian. Kursus ini kemudiannya memperkenalkan Dinamik Eulerian dan Lagrangian. Akhir sekali, kursus ini diakhiri dengan memperkenalkan prinsip asas untuk pemodelan manipulator berdasarkan mekanisme selari. Konsep yang diperkenalkan dalam kursus ini kemudiannya digunakan dalam kursus kawalan dan perancangan.
ENPM663 Membina Sistem Perisian Robot Pembuatan (3 Kredit) | elektif
Dahulu ENPM809B. Kursus ini akan melihat komponen pembuatan robot, termasuk seni bina, perwakilan pengetahuan, perancangan, kawalan, keselamatan, piawaian, dan interaksi manusia-robot. Pelajar akan meneroka kerja yang sedang dilakukan di seluruh dunia dalam setiap bidang ini dan akan melakukan latihan tangan kecil di dalam kelas untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang cara set teknologi yang terpilih ini boleh digunakan untuk cabaran dunia sebenar. Kursus ini akan menjemput pembentangan daripada pakar dalam bidang tersebut.
Disyorkan: Pengalaman pengaturcaraan C++ atau Python sebelumnya.
ENPM667 Kawalan Sistem Robotik (3 Kredit) | teras
Ini adalah kursus asas mengenai reka bentuk pengawal untuk sistem robotik. Kursus ini bermula dengan prinsip utama kawalan linear, dengan tumpuan pada struktur PD dan PID, dan membincangkan aplikasi untuk kawalan bersama bebas. Bahagian kedua kursus memperkenalkan pendekatan berasaskan fizik untuk mengawal reka bentuk yang menggunakan tenaga dan prinsip pengoptimuman untuk menangani reka bentuk pengawal yang mengeksploitasi dinamik asas sistem robotik. Kursus ini berakhir dengan pengenalan kepada kawalan paksa dan prinsip asas kawalan geometri jika masa mengizinkan.
ENPM673 Persepsi untuk Robot Autonomi (3 Kredit) | teras
Teknik Pemprosesan Imej dan Penglihatan Komputer untuk Robot Mudah Alih diajar. Tiga topik diliputi: Pemprosesan Imej (Peningkatan Imej, Penapisan, Tepi Lanjutan dan Tekstur ), Penglihatan 3D (Geometri 3D daripada geometri paparan Berbilang, Pemprosesan Pergerakan dan Stereo), dan Pengenalan kepada Pembahagian Imej dan Pengecaman Objek. Pelajar diperkenalkan kepada beberapa kotak alat perisian sedia ada daripada Vision and Robotics dan akan melaksanakan beberapa projek yang lebih kecil dalam Python.
Prasyarat: Kemahiran dalam bahasa pengaturcaraan diperlukan. Disyorkan: Kebiasaan dengan Python.
Pembelajaran Robot ENPM690 (3 Kredit) | elektif
Pembelajaran mesin boleh digunakan untuk meluaskan keupayaan sistem robotik, dan telah digunakan pada pelbagai fungsi sistem robotik termasuk perancangan, kawalan dan persepsi. Penyesuaian dan pembelajaran amat penting untuk pembangunan sistem robotik autonomi yang mesti beroperasi dalam persekitaran yang dinamik atau tidak menentu. Akhirnya kami ingin robot tersebut mengembangkan pengetahuan mereka dan meningkatkan prestasi mereka melalui pembelajaran semasa beroperasi dalam persekitaran (dalam talian dan/atau pembelajaran sepanjang hayat). Pembelajaran Robot meliputi aplikasi teknik pembelajaran termasuk Pembelajaran Pengukuhan, Pembelajaran daripada Demonstrasi, dan Pembentukan Robot yang boleh digunakan dengan pelbagai paradigma pembelajaran mesin yang mana data digunakan untuk menjana (melalui induksi) model yang kemudiannya digunakan oleh robot untuk melaksanakan tugasan. Pelbagai paradigma tersedia untuk menjana model (cth, CMAC, KNN, MLP, pembelajaran malas, LWR, RBF dan rangkaian dalam). Teknik dan paradigma pembelajaran ini kemudiannya digabungkan dengan pendekatan kawalan robotik tradisional (cth, skema motor, kaedah berasaskan tingkah laku, langsung dan songsang) untuk mencipta pengawal untuk mengawal robot semasa beroperasi dalam persekitaran dunia sebenar. Kursus siswazah ini akan meneroka aplikasi teknik pembelajaran mesin, paradigma, dan reka bentuk kawalan kepada sistem robotik, memfokuskan terutamanya pada perwakilan berguna utama dan teknik pembinaan model untuk aplikasi dalam sistem robotik tidak pegun.
Dahulu: ENPM808F.
ENPM692 Pembuatan dan Automasi (3 Kredit) | elektif
Kursus ini akan merangkumi automasi pembuatan dan realisasi produk, kilang digital, dan teknologi pembuatan yang mengganggu. Peranan pembuatan aditif, kemampanan dan simulasi prestasi dalam senario pembuatan terpilih akan diterokai bersama strategi automasi untuk pembangunan produk yang pesat.
Dahulu: ENPM808P.
ENPM700 Topik Lanjutan dalam Kejuruteraan; Pembangunan Perisian untuk Robotik (3 Kredit) | elektif
Memandangkan industri robotik terus berkembang dan berkembang, peranan perisian dalam produk dan sistem ini juga menjadi lebih kritikal. Daripada kawalan terbenam kepada persepsi dan pembelajaran lanjutan, perisian meresap ke dalam robot masa kini. Membina kepakaran domain yang dibangunkan dalam kursus robotik lain, kursus ini mengajar alat dan proses untuk membangunkan perisian berkualiti profesional untuk sistem dan produk yang digunakan. Pelajar akan mempelajari amalan terbaik untuk mengambil idea atau prototaip baharu dan memahami perkara yang diperlukan untuk membina perisian kompleks yang sangat penting kepada sistem robotik yang dikomersialkan hari ini. Kursus ini dibahagikan kepada dua bahagian: yang pertama akan mengkaji bahasa pengaturcaraan C++, konsep pengaturcaraan berorientasikan objek (OOP), kawalan versi, ujian, dan proses pembangunan perisian yang tangkas; yang kedua akan memperkenalkan rangka kerja Sistem Operasi Robot (ROS) yang popular dengan tugasan dan projek pengaturcaraan intensif. Pelajar harus mahir menggunakan Linux, pengaturcaraan dengan C/C++, dan memahami konsep pengaturcaraan berorientasikan objek.
ENPM701 Robotik Autonomi (3 Kredit) | elektif
Ini adalah kursus praktikal yang meneroka asas navigasi autonomi untuk platform robotik. Pelajar akan meneroka teknologi termasuk pengesanan dan julat cahaya (lidar), radar, dan penglihatan komputer dalam konteks navigasi autonomi. Pelajar akan melakukan latihan amali kecil dalam kebanyakan kelas untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang cara set teknologi terpilih ini boleh digunakan pada persekitaran robotik dunia sebenar. Kursus ini memerlukan penyiapan projek hands-on sepanjang semester yang menggunakan bahan kursus, pengumpulan dan pemprosesan data, dan kawalan navigasi robot autonomi. Pelajar melaksanakan kerja ini dalam pasukan 1-3, yang kekal bersama sepanjang semester. Butiran projek khusus akan diberikan semasa kuliah kursus pertama.
ENPM702 Pengaturcaraan Robot Pengenalan (3 Kredit) | elektif
Kursus hands-on ini akan memperkenalkan pelajar kepada pengaturcaraan robot. Kursus ini direka khusus untuk pelajar yang mempunyai sedikit atau tiada pengalaman pengaturcaraan dalam pengajian terdahulu mereka untuk menyediakan mereka untuk kursus robotik ENPM lain yang memerlukan pengalaman pengaturcaraan. Kursus ini akan memberi tumpuan kepada pengaturcaraan C++ dan memberikan pengenalan yang sangat ringkas kepada Linux dan Sistem Pengoperasian Robot (ROS). Projek kecil akan diberikan untuk membolehkan pelajar mengaplikasikan apa yang telah mereka pelajari di dalam kelas.
Kedudukan
Program dalam talian
#6 Program Kejuruteraan Siswazah Dalam Talian - Berita AS dan Laporan Dunia Program Kejuruteraan Siswazah Dalam Talian Terbaik
Program Siswazah AS
#19 Kejuruteraan Siswazah - Berita AS dan Laporan Dunia 2023 Program Siswazah Kejuruteraan Terbaik
Kepakaran:
- #15 Kejuruteraan Aeroangkasa
- #16 Kejuruteraan Elektrik; #15 Kejuruteraan Komputer
- #17 Kejuruteraan Mekanikal
Kedudukan Keusahawanan
- #7 Program Sarjana Muda
- #18 Program Siswazah
50 Sekolah Terbaik Princeton Review Untuk Program Keusahawanan"