专业服务教育，提升学生品质
空中机器人中小学创客实验室建设方案
（初稿）
河北恒拓电子科技有限公司
2017年8月17日
一、背景
空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。
近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。
从教育部获悉，2017年本科院校新增7个无人机相关专业，从侧面印证了无人机行业的前瞻性，无论是现在还是未来无人机智控科技在社会上将掀起一阵新的科技浪潮。
国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。
2017年《义务教育小学科学课程标准》提出，为进一步加强小学科学教育，从今年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。并且今年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。
中国STEM教育协作联盟倡导的“以人文引领的学科融合性教育”是STEAM 教育理念的延伸，将给国内的中小学人工智能学科教育带来新的探索和尝试。
二、理念和必要性
随着无人机尤其是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的用途已经深入各行各业，尤其我国无人机行业发展速度很快，对于人才的需求急剧增加，据估算，
我国2018年需要的无人机操作维护人员至少达到20万人未来甚至更多，为面对未来人才的急剧需求和面对日新月异的科技变化时代，我国对人工智能基础教育项目的重视越来越大，而国务院印发的《新一代人工智能发展规划》更是提出了对中小学人工智能相关教育的战略规划，为培养未来的人工智能人才，人工智能基础教育显得尤为重要，而具体的体现便是空中机器人创客实验室。
本方案根据中小学自身的特点，结合本公司产品情况进行中小学科普课程设计，实验室设施不仅可以满足中小学生对空中机器人有一定系统的认识，掌握一定的基础理论知识，还能在平时的课程练习中习得飞行技能和一定专业的编程知识。从认识到组装，从组装到趣味飞行，从趣味飞行到功能性任务完成，再到能力的升华，整个过程一气呵成可谓一举多得。
三、空中机器人创客教育实验室建设目标
建设具有自身特色的空中机器人创客教育实验室，以此为依托促进学校的人工智能基础教育发展和锻炼学生的思维能力以及对人工智能有一定的认识和学习。
教师可以依托实验室的硬件以及技术环境进行课程设计和科学理论的普及，进一步促进学校科技智能教育的发展和相关学科课程的升华，促进学校教学能力的提升，为学校的教学发展增添一抹科技亮色。
在凭借恒拓系列开源飞行控制器系统等相关技术支持环境下，搭建软件、硬件和通信平台，学生在实验教师的指导下，从简单的入门到最后的飞行小能手、编程小能手，都可以在实验室中实现。
另外，近年来中小学生竞赛数量、种类越来越多，其中空中机器人的有关竞赛也越来越受广大中小学的欢迎，实验室的建设可以完善空中机器人竞赛队员培训和选拔体系，不仅能更进一步增加学校人工智能教育建设力度还能培养一批高素质的教师队伍。
简单概括创客教育实验室具备一下几点优势：
1）建立高水平的空中机器人科普教师团队；
2）建立可复制推广的空中机器人知识科普课程体系；
3）促进学生对人工智能和空中机器人的认识；
4）参加各类相关竞赛并争取优异成绩，增强学校的知名度。
5）促进学校科技教育相关学科的发展，增加认可度。
四、实验室方案
方案特点
1、空中机器人是嵌入式、传感器、单片机、图像处理等一系列智能技术的一个具体应用，恒拓系列空中机器人是应用的先行者，恒拓飞二次开发平台具有多种接口。恒拓科技在自己的空中机器人中各处均体现了各种技术的综合应用，并且在自己的产品中提供了各种二次开发的功能均可满足课程设置和学生的学习需要。
2、实验体系搭建的中小学人工智能教育教学需求。无人机创客实验室首先要满足中小学教学的第一需求，所以平台不只是简单的硬件组合，要求所有硬件驱动畅通的前提下，既能满足人工智能知识方面的教学需要，又能满足学生在学习后能力提升的渴求，恒拓本着服务于教育，提高学生品质的宗旨，了解中小学教学需求，强调软硬兼顾，综合发展。
3、空中机器人是一个多学科的综合应用体现，也是体现团队合作能力的一个重要平台。既有硬件的基础也要有软件的配合，相辅相成，缺一不可。打造具有自身学校特色的教师团队和学生团队，既解决了学校人工智能相关学科科技教育的需要，也为未来学生的发展奠定了一定的基础。
一、实验室的区域及功能
1）自主设计区
提供所有的零部件，同时配备3D打印机，学生可以动手将所有部件按照实验指导书组装成一架完整的无人机，也可以自行设计部分外观和结构，通过3D 打印技术实现。通过组装让学生熟悉无人机结构与原理，了解相关组成部件。
2）组装与调试区
将组装好的飞机进行参数设置和校准，按照手册对机架、电池、螺旋桨、电机、电调、飞行控制器以及遥控器等进行维护，提高学生对飞机的进一步认识和对自身能力的提升。
当飞行器出现鼓掌无法正常工作时，学生借助相关测试仪器和平台提供的相关手册，快速判断出故障位置并进行响应修理，突出锻炼学生的动手和以及逻辑思维的能力，形成自己发现问题，自己解决问题的工作态度。
3）测试飞行区
对设计好的空中机器人，进行试飞和飞行调试，观察姿态和相关飞行参数，从而优化飞行性能。
4)能力提升区
通过实验室提供的开源飞行控制器系统和其他解决方案，恒拓提供了相配套的课程和任务，学生可以针对课程任务进行二次开发，利用自己学到的编程基础知识相互配合，团结合作，达到一定的任务目的，提高自己对编程和人工智能之间具象的认识，同时也可以在此区域为竞赛进行功能设计，提高学生的思维逻辑能力。
二、实验室的软/硬件配置
名称数量备注
探路者微型无人机30 含备件
视觉追踪无人机 2
无人机起降平台车 2
3D打印机 2 工业级
3D打印耗材若干
多功能工具箱 2
投影仪 1
多功能试验场地 1 含多种场景
无人机地面站//
图形化编程软件// 使用权
教材30
模拟飞行软件30
教师培训//
以上方案均可以按照客户需求定制精品资料
学院 无人机应用技术专业 人才培养方案 （20____级） 无人机应用技术专业建设小组 年月
无人机应用技术专业人才培养方案 一、招生对象及修业年限 1.招生对象：普通高中毕业生 2.修业年限：三年 二、专业培养目标 培养拥护党的基本路线，适应社会主义市场经济需要的德、智、体、美等全面发展的学生；具备良好的职业道德，较强的职业适应能力以及较好的计算机应用水平；具备低空无人机操控、维护维修以及低空无人机航拍等技能；有较强的电气自动化基本理论及相关技能，能够从事电气自动化设备的安装、调试、维护和管理。 三、人才培养规格 （一）人才使用规格 学生毕业后主要到无人机生产企业第一线，从事电气自动化设备的安装、调试、维护和管理以及低空无人机操控、维护维修，低空无人机航拍等方面的岗位技能工作。 （二）专业面向的职业岗位（群） 主要就业岗位：低空无人机组装、调试、维护、维修、操控、地勤、航拍航测、勘测等岗位。 相关岗位：无人机技术服务与营销、航拍航测后期数据处理。 发展岗位：技术员、研发人员及生产管理人员。 （三）知识、能力、素质结构 1．知识结构 （1）基础知识 ①具有与本专业相适应的科学文化知识； ②具有机械工程制图方面的基础知识； ③掌握以电工基础和电子技术为主的职业理论知识。 （2）专业知识 ①具有低空无人机飞行技术、制造工艺与操控技术知识； ②具有各类控制电机的专业理论知识与基本控制方法知识； ③具有数字视频信息处理与传输技术的基础知识；
④具有单片机方面的基本知识及应用能力； ⑤具有GPS定位系统方面的基础知识； ⑥具有电气设备与产品的成本核算与车间生产管理方面的相关知识； ⑦具有低空无人机系统和应用技术的基础知识； ⑧掌握低空无人机自驾系统的基础知识。 （3）人文社会科学知识 ①具有社交礼仪的相关知识； ②具有就业、创业、创新的社会知识； ③具有必要的企业管理、质量管理和经营方面的基本知识。 核心知识：具有各类控制电机的专业理论知识与基本控制方法知识；具有低空无人机自驾系统的基础知识；具有GPS定位系统方面的基础知识；具有低空无人机飞行技术、制造工艺与操控技术知识。 2．能力结构 （1）职业技术能力 ①具有一定的工程制图和识图的能力；具有一定的工程制图和识图的能力； ②具有熟练操作和使用常用电工电子仪器、仪表的能力； ③机械设备液压气动、传动分析能力； ④具有对常规电子设备进行安装、调试、维护、故障诊断与处理的能力； ⑤具有电子产品调试、设计、维护维修能力； （2）职业关键能力 ①具有中英文应用、计算机应用、计算机绘图及社交等基础能力； ②具有单片机的应用能力； ③具有各类低空无人机熟练操控技能； ④具有低空无人机安装、调试、维护及维修能力； ⑤具有操控低空无人机航拍等应用技能； ⑥具有航拍设备安装调试、地面站的架设能力。 核心能力：具有对常用电机进行性能测试、控制与维护的能力；具有对数字视频传输设备进行安装、管理、使用与维护的能力；对低空无人机电子设备进行控制、调试、检测的能力；具有对低空无人机设备、电子设备、产品进行营销、售后服务和技术指导的能力。 3．素质结构 （1）思想道德素质 ①政治素质：拥护中国共产党的领导，具有爱国主义、集体主义、社会主义思想和良好的思想品德，有强烈的社会责任感； ②道德素质：有正确的人生观、价值观；有较高的道德修养，文明礼貌、遵纪守
中小学无人机创客实验室 建设方案 Prepared on 24 November 2020
空中机器人中小学创客实验室建设方案 （初稿） 河北恒拓电子科技有限公司 2017年8月17日 一、背景 空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 从教育部获悉，2017年本科院校新增7个无人机相关专业，从侧面印证了无人机行业的前瞻性，无论是现在还是未来无人机智控科技在社会上将掀起一阵新的科技浪潮。 国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。 2017年《义务教育小学科学课程标准》提出，为进一步加强小学科学教育，从今年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。并且今年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。
中国STEM教育协作联盟倡导的“以人文引领的学科融合性教育”是STEAM教育理念的延伸，将给国内的中小学人工智能学科教育带来新的探索和尝试。 二、理念和必要性 随着无人机尤其是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的用途已经深入各行各业，尤其我国无人机行业发展速度很快，对于人才的需求急剧增加，据估算，我国2018年需要的无人机操作维护人员至少达到20万人未来甚至更多，为面对未来人才的急剧需求和面对日新月异的科技变化时代，我国对人工智能基础教育项目的重视越来越大，而国务院印发的《新一代人工智能发展规划》更是提出了对中小学人工智能相关教育的战略规划，为培养未来的人工智能人才，人工智能基础教育显得尤为重要，而具体的体现便是空中机器人创客实验室。 本方案根据中小学自身的特点，结合本公司产品情况进行中小学科普课程设计，实验室设施不仅可以满足中小学生对空中机器人有一定系统的认识，掌握一定的基础理论知识，还能在平时的课程练习中习得飞行技能和一定专业的编程知识。从认识到组装，从组装到趣味飞行，从趣味飞行到功能性任务完成，再到能力的升华，整个过程一气呵成可谓一举多得。 三、空中机器人创客教育实验室建设目标 建设具有自身特色的空中机器人创客教育实验室，以此为依托促进学校的人工智能基础教育发展和锻炼学生的思维能力以及对人工智能有一定的认识和学习。 教师可以依托实验室的硬件以及技术环境进行课程设计和科学理论的普及，进一步促进学校科技智能教育的发展和相关学科课程的升华，促进学校教学能力的提升，为学校的教学发展增添一抹科技亮色。
小学创客实验室建设方案 国家有关部门高度重视创客教育，教育部办公厅出台了《关于“十三五”期间全面深人推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，提出要“有效利用信息技术推进‘众创空间’建设，探索STEAM教育、创客教育等新的教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识”。 创客教育由教、学、想和造四个阶段组成，需要建立相应的创客空间（创客教室）及配套的创客教育课程。 一、创客空间（创客教室）建设方案 （一）创客空间布局 1.创客空间总览图 完整的创客空间实验室主要由教学区、操作区、作品展示区、加工台、电子元器件储存区、储物柜和交流讨论区组成。应根据学校实验室大小以及实际规划的不同面积和大小对创客空间进行不同的设计和规划。 2. 功能区设置 2.1教学区 这个区域主要用于老师给学生传授基础的理论知识，为学生们的创新做基础性铺垫。
2.2操作区 学生活动操作平台，配置桌椅，可以定制，也可以使用普通的课桌。宽阔的课桌和舒适的座椅，将会有更好的制作体验。 2.3作品展示区 创客实验室会产生非常多优秀的学生作品，我们要让更多的人看到他们的成果，鼓励和激发学生创造的思维。所以我们需要一个很酷的展示区。展示区的职
能不仅可以存放学生的作品，还可以存放一些有趣味性，较高技术含量的作品，来引导学生发散思维，激发兴趣。 2.4器材收纳区 创客实验室的器材管理，将会是学校面临的一大难题。需要制定一套合理的管理办法，来解决硬件资源在使用时出现的问题。所以，需要一个合理的收纳区域，来帮助解决这样的问题。 2.5多媒体交流区 创客实验室的网络功能，是我们加入网络共享平台的窗口。我们不仅可以完成自身的基本需求，如课堂教学，编程，查阅资料等；还可以与其他创客分享作品和交流经验。
一、创客空间 1.1创客空间建设意义 时代列车转入一个新的轨道，“零距离”、“去中心化”、“分步式”的互联网思维把我们带进一个充满生机与挑战的人人时代，一个人人创客的时代。“创客教育”也在教育教学改革中时常被人们提及，如何开展创客教育和完成创客平台的建设成为教育工作者热议的话题。创客运动与教育的融合，正在慢慢改变传统的教育理念、模式与方法。 其一，创客教育的核心是创新。对于学校而言，创客教育不是某方面知识的应用，而是要实现培养学生创新能力的体系建设，让创新教育落到实处，它既是学生个性发展的内在需求，也是时代发展的大势所趋。我们所倡导的创客教育，是培育学生提出问题、研究问题、解决问题、动手制作的综合能力，初步融合了科学研究、技术制作、艺术创作的全过程，能够培养学生的主动探索精神、批判性思维能力、自主创新能力、合作研究能力、语言表达能力、艺术创作能力等。 其二，作为创客教育的平台，创客空间是要为创客的同学们创新应用的实现提供有力的帮助和支持，而不是简单完成一个专业人才的培训。同时，我们还强调创客们的团队合作，在交流中进行智慧的碰撞，得到大家的智慧结晶最终变成创新的理论成果，然后在创客空间里各个功能区技术支持下，将创意变成现实。
开展创客教育的目的是提高学生的动手能力，所以需要的硬件、软件资源比较多，对于创客教室是有特定的要求。创客教育在教学形式上采用翻转课堂的形式可以提高学生的学习兴趣。创客教育包含STEM（科学、技术、电子、数学）的学科整合。 1.2空中机器人创客理念 ☆一体化解决方案 STEAM创新教育一体化解决方案，包括电子积木、机器人、3D打印、航模、无人机等设备和课程，集合多家品牌教育方案，打破技术鸿沟，自成一体。 ☆一体化课程 课程内容多学科创新融合，体现STEAM教育精髓，遵循青少年身心发展规律，梯度递进，符合国家政府最新发展政策，紧跟社会发展趋势。 ☆一体化培训 一体化培训，培训全程负责到底，结合老师知识储备程度，个性定制培训内容，集中时间，循序渐进，让学校老师告别焦头烂额，省时省心。 1.3教学目标 情感目标：培养兴趣、激发能力、培养科技人文情操、增强个人表现信心； 能力目标：培养学生裸机思维、沟通协作、批判性思维、空间想象、动手解决问题的能力； 技能目标：拓展科学、技术、工程、数学、英语、物理、天文、音乐等多学科知识及实际应用； 1.4空中机器人创客空间特点 A、飞控安全稳定：稳定的室内定位、浆叶保护措施、可控的飞行场地； B、拆卸组装扩展：全机身可进行拆卸组装，且预留多空位进行套件对接和教学 扩展； C、图形编程开源：通过米思奇图文编程，实现多任务需求和挂载空间加装电子 积木；
1. 无人机基础创客课程 无人机课程的教学目标（1）知识方面：
使学生了解无人机这个学术前沿领域的发展和应用状况，了解无人机的概念和工作原理，提高对无人机的认识，为进一步学习无人机的有关知识打下基础。 （2）能力方面： ① 使学生了解无人机的各种传感器、控制系统及动力装置的作用。理解体会程序是无人机的灵魂，了解无人机是怎样在程序的自动控制或者人的指挥下工作的。 ② 使学生学习一种和无人机自动控制相关的计算机编程语言，通过对无人机自动控制算法的了解来训练科学而高效的思维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。 ③ 通过模拟及实战项目的完成，在组装与操控无人机的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。 （3）情感方面： ① 通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国空中机器的先进技术培养学生的爱国主义精神、科学精神、顽强拼搏精神，激励中学生确立正确的世界观、人生观和价值观。 ② 培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到无人机对社会进步与经济发展的作用，积极参加无人机设计比赛、无人机竞技比赛等各种课外活动。在竞赛活动中培养学生的创新意识、团队意识和竞争意识。 四、无人机创客空间器材 无人机创客套件 无人机创客套件包含了我公司专为创客空间而设计开发的E360-S1无人机，该型号无人机拥有众多功能，硬件软件全开源，该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块，满足学生创新要求。
产品特点 一键程控飞行 可实现脱离遥控器飞行。在PC机设定好飞行路径后下载到E360-S1中，然后一键开启，飞机按照设定路径自主飞行后降落在指定地点。 室内定点悬停 E360-S1可以在室内无GPS时稳定悬停在指定高度，解决了无人机室内飞行第一步也是最重要的一个问题。 5合1超声波 可以同时启用前、后、左、右、下五个方位的超声波，实现实时避障、测距、定高等动作。 丰富的接口 RC接口USB、GPS SERIAL4/5 TELEM1 TELEM2 I2C CAN SAFTY开关声音报警电流测量电压测量AUX1234 实用的教材
关于无人机编程———以Litebee为例 LiteBee是一套为8-16岁中小学生创造性启蒙而开发的STEAM教育飞行器入门DIY 套件，学习飞行器的整机结构及组装原理; 增加Arduino平台，结合可视化的Scratch2.0图形编程，加强对无人机软件编程的了解。为中小学生创客教育市场量身打造，在线/离线图像化编程的教育方式轻轻松松引导孩子从小树立编程思想，寓学于乐。 一、什么是STEAM教育呢？ STEAM教育指的是一种融合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineer）、艺术（Art）和数学（Maths）等学科的新型教学方式，它强调学生在项目和问题引领下，充分调动想象力和创造力，在动手动脑的实践中培养其创新、思考，解决问题，合作沟通的能力。 STEAM教育是一种真正意义上的素质教育，这股风潮起于美国，现已遍及全球，在各国受到热捧。LiteBee正是一款诠释STEAM教育的迷你无人机编程套件，致力于传播创客精神，于寓学于乐，寓思于乐。 二、亮点:
三、什么是无人机编程？ Litebee无人机编程需要用到scartch编程 Scartch 编程界面，在更多模块中，可以找到Litebee的编程模块，如上图所示Scartch编程其实就像是积木的过程，一层层的叠加，然后形成飞行器的飞行姿态 接下来我们简单的编写个小程序
这个是我们编程好的程序 为了增加趣味性，设置了个角色的小直升飞机 程序的运行效果：当点击绿旗，角色直升机起飞，litebee起飞，1秒后角色的直升机降落，Litebee降落。 这只是其中的一个好玩的小编程。除此之外你可以设置更加复杂有趣的编程 下面结合四川九寨沟地震，我们编写了程序，投放物资 当按下电脑的空格键，Litebee的桨叶就会旋转，此时角色的直升机就会起飞，开始投放物资了。
一、条件 为完善校内外实训基地建设，满足实践教学要求，校内实训基地按照生产性和“校企联动、人才共育”的建设思路进行。 （一）实训室硬件建设 实训室建设规划见表1。 表1 无人机应用技术专业实训室建设 二、资源 表2《无人机应用技术》相关工作岗位分析表
2．优质核心课程建设 通过企业调研，认为《无人机操控技术实训》、《无人机组装调试与检修》、《无人机飞行控制技术》这3门课程是将来学生从事与低空无人机相关岗位工作都必须掌握的技术与技能。所以应该重点将这三门课程打造成本专业的优质核心课程。 (1）无人机操控技术实训（学时：52） 基本内容：遥控器结构及工作原理、遥控器使用的基本技能；无人机飞行操控的基本方法与无人机起飞、降落、规划路径的操控技能。 基本要求：遥控器的使用技能；熟悉无人机操控的基本方法、遥控设备的初步使用和调试技能；学会无人机起飞、降落、规划路径的操控技能。 (2）无人机组装调试与检修（学时：26） 基本内容：无人机结构组成、无人机工作原理；飞控软件与地面站软件联调；电子设备及动力装置的常见故障原因及排除方法；飞行前及航后检查。 基本要求：能够按照要求对无人机进行组装，能够调试好无人机(3）无人机飞行控制技术（学时：26） 基本内容：导航与定位中用到的坐标系；飞行力学基本知识；飞机稳定性；飞机姿态角；自动控制基本原理。 基本要求：能够安装调试简单的自动控制系统；能对飞控系统进行简单的维护。
3.岗位要求 无人机应用技术技术专业学生就业面向的主要岗位有低空无人机操控手、维护维修人员、地勤人员、搭载设备操控人员、数据处理人员，通过调研相关的无人机企业，可以明确这些岗位的技能要求。 表3 低空无人机操控技术专业对应的岗位及其要求
浅谈中小学创客教育 本文纯属个人观点，仅供参考 近年来，在教育领域创客教育的观点很是火爆，然而真正的创客是什么呢？创客（Mak-er）“创”指创造，“客”指从事某种活动的人，“创客”本指勇于创新，努力将自己的创意变为现实的人。这个词译自英文单词“Mak-er”，源于美国麻省理工学院微观装配实验室的实验课题，此课题以创新为理念，以客户为中心，以个人设计、个人制造为核心内容，参与实验课题的学生即“创客”。 年内，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。值得注意的是，这份规划专门提出，逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编
程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。 在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。支持开展人工智能竞赛，鼓励进行形式多样的人工智能科普创作。鼓励科学家参与人工智能科普。 其实，在2017年《义务教育小学科学课程标准》中就曾提出，为进一步加强小学科学教育，2017年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。 中国教育科学研究院研究员储朝晖认为，在中小学阶段加强人工智能的教育，是为了让孩子们对这种新生事物加强了解，培养一种亲近感。那么，开设人工智能课程，具体应该给孩子们讲什么？IT观察家冀勇庆认为，主要是让中小学生门对“算法”等技术有一个概念，为未来更加深入学习相关知识打下基础。 实际上，目前已经有一些学校和老师尝试给中小学生开设人工智能的课程，小编在网上查到，早在2014年，深圳的一些学校就在小学开设了信息技术课，为孩子们介绍人工智能的相关知识，相关的课程视频现在可以在网上观看。 储朝晖说：“人工智能是最近刚发展起来的。过去，在中小学教育当中，可能有些内容是与之相关的。但是并没有从人工智能的角度进行整体规划。第一，要培养孩子们的意识、观念，让他们了解人工智能，并且积极的参与进来。第二，要给有特殊兴趣与能力的孩子们相
实训室文化建设方案
目录 实训室建设方案 (3) 建设背景 (3) 建设需求 (3) 建设内容 (4) 1. 实训功能区的重新划分 (4) 2. 教学区桌椅以及布局搭配 (5) 3. 先进设备展示区的设计 (7) 3.1 无人机展示区 (7) 3.2 超高速三维激光扫描仪展示区 (7) 3.3 地质雷达展示区 (8) 3.4墙壁文化设计 (9) 3.5其他设备陈放区 (10) 3.6 门窗防盗设计 (10) 4.讲台部分设计 (12) 5. 技术辅助手段 (13) 5.1 超高速三维激光扫描仪 (13) 5.2 地质雷达 (13) 5.3 全站仪、镜站仪、水准仪等设备 (13) 4.4 教学、实训展示软件 (13) 整体效果图 (16) 方案设备清单 (18)
实训室建设方案 建设背景 本实训室作为XXX系的标杆工程，不仅要具备教学实训能力，同时也要具备可开放参观的样板实训室的能力。目前，本实训室的实训设备有：工业无人机、超高速三维激光扫描仪、地质雷达等诸多具有国际最为先进技术的测量设备，同时约300平米的实训面积，使得本实训室在硬件条件上优于多数同类型院校。但经现场调研发现，软性配置、布局还是略有欠缺，故本方案，针对实训室目前情况，做一详细设计，以确保能更好达到教学、实训、开放参观的目的。 建设需求 1.实训室整体布局改造。 实训室职能较多，但空间有限，需要科学的布局搭配。 2.桌椅的模式的改进。 作为系部的亮点，代表了科技与现代化，桌椅配备需要区别于传统。 3.墙壁文化建设（设备介绍、说明） 实训室文化建设是每个实训室不可或缺的一部分，也是整个实训室的点睛之笔。 4.部分设备的重点演示，部分设备陈列展示。
高职创新无人机实训室建设方案
空中机器人高职实践创新实训室建设方案 （初稿） 河北恒拓电子科技有限公司 2017年8月17日
一、背景 空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。 中国2014年无人机销量约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50％以上的增长，2014年中国民用无人机销售规模已经达到40亿元。从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大。 目前，我国民用无人机共有130余家研制单位和15000架使用量，民用无人机的种类也逐渐丰富，包括固定翼无人机、旋翼无人机、飞艇无人机等。而上述成果，在很大程度上是高空、高速、中远程、长航时、大载荷等军用无人机技术逐渐向民用“渗透”的结果。我国民用无人机研制单位分为两类：一类是军工集团下属单位和科研院所；二是越来越多民企开始涉足无人机研制。
专业服务教育，提升学生品质 空中机器人中小学创客实验室建设方案 （初稿） 河北恒拓电子科技有限公司 2017年8月17日
一、背景 空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 从教育部获悉，2017年本科院校新增7个无人机相关专业，从侧面印证了无人机行业的前瞻性，无论是现在还是未来无人机智控科技在社会上将掀起一阵新的科技浪潮。 国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。 2017年《义务教育小学科学课程标准》提出，为进一步加强小学科学教育，从今年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。并且今年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。 中国STEM教育协作联盟倡导的“以人文引领的学科融合性教育”是STEAM 教育理念的延伸，将给国内的中小学人工智能学科教育带来新的探索和尝试。 二、理念和必要性 随着无人机尤其是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的用途已经深入各行各业，尤其我国无人机行业发展速度很快，对于人才的需求急剧增加，据估算，
高职院校无人机实践创新实训室 建设方案 2019.09
一、背景 无人机又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，无人机从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。 中国2014年无人机销量约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50％以上的增长，2014年中国民用无人机销售规模已经达到40亿元。从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大。 目前，我国民用无人机共有130余家研制单位和15000架使用量，民用无人机的种类也逐渐丰富，包括固定翼无人机、旋翼无人机、飞艇无人机等。而上述成果，在很大程度上是高空、高速、中远程、长航时、大载荷等军用无人机技术逐渐向民用“渗透”的结果。我国民用无人机研制单位分为两类：一类是军工集团下属单位和科研院所；二是越来越多民企开始涉足无人机研制。 二、理念和必要性 随着无人机尤其是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的用途已经深入各行各业，尤其我国无人机行业发展速度很快，对于人才的需求急剧增加，据估算，我国2018年需要的无人机操作维护人员至少达到20万人。无人机技术教育教学将更显得尤为重要。面对不断发展的技术和市场需求，高校应当紧随技术潮流，开设更多的适应社会
专业服务教育，提升学生品质 空中机器人高职实践创新实训室建设方案 （初稿） 河北恒拓电子科技有限公司 2017年8月17日
一、背景 空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。 中国2014年无人机销量约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50％以上的增长，2014年中国民用无人机销售规模已经达到40亿元。从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大。 目前，我国民用无人机共有130余家研制单位和15000架使用量，民用无人机的种类也逐渐丰富，包括固定翼无人机、旋翼无人机、飞艇无人机等。而上述成果，在很大程度上是高空、高速、中远程、长航时、大载荷等军用无人机技术逐渐向民用“渗透”的结果。我国民用无人机研制单位分为两类：一类是军工集团下属单位和科研院所；二是越来越多民企开始涉足无人机研制。
. 空中机器人中小学创客实验室建设方案 （初稿） 河北恒拓电子科技有限公司 2017年8月17日
一、背景 空中机器人又叫无人机，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。 近些年来，空中机器人从军用走向了民用，同时也衍生出了多种多样的形态和用途。目前使用最为广泛的是多旋翼飞行器，多旋翼飞行器以其简单的结构、超强的机动性、独特的飞行方式以及军事和民事领域展现出的巨大应用价值，引起了国内外学者以及科研机构的广泛关注，并迅速成为目前国际上研究的热点之一，越来越多的人员对其研究以及学习。 从教育部获悉，2017年本科院校新增7个无人机相关专业，从侧面印证了无人机行业的前瞻性，无论是现在还是未来无人机智控科技在社会上将掀起一阵新的科技浪潮。 国务院印发《新一代人工智能发展规划》，《规划》提出要在中小学阶段设置人工智能相关课程，推动人工智能领域一级学科建设，把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重，完善人工智能教育体系等内容。 2017年《义务教育小学科学课程标准》提出，为进一步加强小学科学教育，从今年秋季开始，小学科学课程起始年级调整为一年级。并且今年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。 中国STEM教育协作联盟倡导的“以人文引领的学科融合性教育”是STEAM 教育理念的延伸，将给国内的中小学人工智能学科教育带来新的探索和尝试。 二、理念和必要性 随着无人机尤其是多旋翼飞行器技术的不断发展，无人机的用途已经深入各行各业，尤其我国无人机行业发展速度很快，对于人才的需求急剧增加，据估算，
无人机课程展示方案 一．课程介绍 “创客教育”作为提升学生创新能力、实践能力和未来素养的教育模式，正随着“中国制造”向“中国创造”转变，成为未来人才的必修课程。创新意识、创新能力、创新思维、创新设计成为当代学校教育的重要内容。 无人机被称为“空中机器人”，主要用于军事用途和民用特种任务。无人机系统由飞行平台、动力系统、飞控导航系统、链路系统、任务系统、地面站等组成。主要是为了完成特定任务，追求的是系统的任务完成能力。无人机从设计、组装到操控技术，作为新兴技术，属于高新前沿科技产业。随着信息化的发展和社会的进步，无人机必将成为培养孵化中国未来创新人才的重要阵地。 中小学无人机课程作为创客教育的重要组成部分，正成为开发学生航天思维、创新能力、实践设计、优化聚合、问题解决的重要载体，进一步推动着学生的自主创想、团队合作、责任担当、国家未来的价值构建。无人机课程以培养具备动手实践、跨界融合、创意“智”造的未来创新人才为目标。教学过程采用项目学习、协作学习、任务驱动学习、问题解决学习等多样化学习方式，致力于中国未来创新人才的培养和服务。 二．课程特点 1.培养学生创新精神 学习无人机基本原理、组成、掌握应用在无人机上的GPS、陀螺仪、加速度计、电子罗盘、蓝牙、WiFi、云台、遥控、视频传输等模块化的技术，学生可以根据自己的理解与创新，灵活搭配各个模块，设计组装属于自己的无人机，完成创新，同时无人机技术也广泛应用于人工智能、机器人、穿戴设备，学生可以通过无人机的学习实现跨领域创新！ 2.培养面向未来的生存技能 无人机从设计、组装、到操控技术作为新兴技术，属于高新前沿科技产业。随着科技的发展，无人机应用除军事用途外，在民用领域也越来越广阔。 无人机行业人才供不应求，且市场仍在不断扩大，就业前景广阔。专业的无人机培训课程能让孩子充分了解无人机发展的方向，接轨前沿科技，培养孩子科学素养，让其在同龄人中迅速脱颖而出，将来也能为社会输送大量的无人机领域人才。无人机科普教育可以拓宽学生就业渠道。
（一）建设目标 1.实现无人值守实训课 通过物联网控制系统的应用，实现学生根据学校制定的实训课表或自主预约计算机实训室并上机实践的功能，从而解决由于无人值守实训课，导致计算机实训室使用率低的问题。 2.考核学生实践课时完成率 系统运行过程中实时记录学生上机真实数据，学校可根据相关数据自动生成的统计表对学生完成课时情况进行考核。 3.智能门禁及电源控制 通过门禁控制系统、电源控制系统的智能控制，实现在无人值守的情况下计算机实训室门禁及电源的正常开/关功能。 4.智能数据统计分析 以系统在运行过程产生的大量真实数据为基础，利用相关功能模块，实现系统自动生成相关统计分析报表的功能。如：设备使用率、实践教学统计、学生自主上机统计、实践课程统计等。 三、建设内容 平台基础功能要求 平台可将各系统组成部分及基本信息进行录入和设置，达到系统智能运行管理的目的。能根据学校的实际需要扩展多项业务应用模块，丰富系统管理功能。 1.基础管理 基础数据管理中心是实训室管理平台运行的核心支撑系统，配置学校实训室、师生和控制点的基本信息，为设备的智能控制提供地理位置及操作权限等。包含组织结构管理，角色管理，班级管理、用户及卡片的管理，学期及课节的管理，课程及项目管理，控制点管理等。
2.教学实践管理 1）平台支持与教务系统进行对接，可直接导入实验课表电子档。 2）平台支持课程发布，管理员或指导教师能根据实际需求发布临时课程，课程发布后平台自动向相关师生推送信息。 3）平台支持临时课程调整，并具备自动逻辑冲突判断功能。减少教师临时调换上课时间的操作流程，并能将课程的调整信息实时送达相关人员。 4）平台支持课程删除功能。管理员或相关教师可以将不需要的实验课程进行删除，并将相关信息推送到相关人员。 5）平台支持课表查询功能，可实时查看相关课程信息。 6）学生能查询个人的实践记录，管理人员可查询全体学生的实验记录，包括时间、地点、课程等信息。 7）支持当前实验信息查看，包括：实践课程、地点、上课时长及考勤等信息。 3.智能控制 1）远程控制 平台能通过PC机和移动设备对实训室的门禁电源执行远程开关，能对实训室多媒体设备执行远程开关功能，能远程查看设备实时运行状况。 2）控制记录查询 系统能记录所有控制的操作记录，包括操作时间、操作人、控制内容、控制结果等信息。保证整个平台控制的数据来源可查询，保障运行的安全。 3）状态监测 系统具备控制设备的运行状态进行自检，并列出每个控制设备目前的状态
无人机研究所工程实验室建设方案文档 Construction Scheme Document of Engineering Laborat ory of UAV Research Institute
无人机研究所工程实验室建设方案文档 小泰温馨提示：本文档根据题材书写内容要求展开，具有实践指导意义，适用于组织或个人。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整修改及打印。 一、建设目的与主要功能 xxx大学无人机工程实验室秉承学校以民族振兴和中国航空航天事业不断进步为己任，坚持“立足江西、面向全国，服务地方、服务国防”的服务面向，积极服务江西地方经济社会发展，将主要致力于低成本中小型无人机研发和设计技术的产业化，逐步形成无人机系统总体设计、飞行器设计、飞行控制系统设计、发射与回收系统设计的设计体系和从超低空、低空至中、高空，金属机体或非金属机体的，固定翼或旋翼的军用靶机或民用多功能无人机的生产体系，推动中、低端无人机制造企业和相关产业的发展，为无人机相关产品的产业化、标准化提供行业性的技术服务平台和合作交流的沟通平台。 二、建设内容和规划 无人机工程实验室拟在现有的无人机装配车间、桌面联调车间，发动机试车车间（台）的基础上，进一步建设和完善
无人机发动机综合实验室、桌面联试实验室和全机机静态联试实验室。 1、发动机综合实验室 主要进行发动机的功率、耗油率、螺旋桨推力、冷却系统、试验，发动机定期检修与测试；可实现发动机起动、熄火控制、风门控制、点火控制、状态监测、螺旋桨扭矩及推力测量，进行无人机全机动态联试试验。 2、飞机静态联试实验室 主要进行无人机总装调试，无人机全机静态联试，无人机重量、重心测量，全机静力试验等。 桌面联试实验室主要进行以下系统试验： ★ 电气系统试验：包括用于内场维修的二次检测设备含发电机校验台一套，电气控制器检测箱，火工品控制设备检测箱，三相静止变流器检测箱，电缆自动检测设备，蓄电池组检测设备，舵机性能综合测试系统；用于外场测试的一次检测设备，采用一套通用地面供电测试设备，对无人飞行平台供电，外场电源车用于提供外场电源，包括柴（汽）油发电机、直流稳压电源、车载蓄电池，能提供交流三相四线制380V/50Hz电源，直流28.5V电源。
1. 无人机基础创客课程
无人机课程的教学目标 （1）知识方面： 使学生了解无人机这个学术前沿领域的发展和应用状况，了解无人机的概念和工作原理，提高对无人机的认识，为进一步学习无人机的有关知识打下基础。 （2）能力方面： ①使学生了解无人机的各种传感器、控制系统及动力装置的作用。理解体会程序是无人机的灵魂，了解无人机是怎样在程序的自动控制或者人的指挥下工作的。 ②使学生学习一种和无人机自动控制相关的计算机编程语言，通过对无人机自动控制算法的了解来训练科学而高效的思维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。 ③通过模拟及实战项目的完成，在组装与操控无人机的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。 （3）情感方面： ①通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国空中机器的先进技术培养学生的爱国主义精神、科学精神、顽强拼搏精神，激励中学生确立正确的世界观、人生观和价值观。 ②培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到无人机对社会进步与经济发展的作用，积极参加无人机设计比赛、无人机竞技比赛等各种课外活动。在竞赛活动中培养学生的创新意识、团队意识和竞争意识。
四、无人机创客空间器材 无人机创客套件 无人机创客套件包含了我公司专为创客空间而设计开发的E360-S1无人机，该型号无人机拥有众多功能，硬件软件全开源，该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块，满足学生创新要求。
产品特点 一键程控飞行 可实现脱离遥控器飞行。在PC机设定好飞行路径后下载到E360-S1中，然后一键开启，飞机按照设定路径自主飞行后降落在指定地点。 室内定点悬停 E360-S1可以在室内无GPS时稳定悬停在指定高度，解决了无人机室内飞行第一步也是最重要 的一个问题。
《无人机》课程纲要 一、课程理念： （一）知识的再概念化。 “无人机”是一种实践性很强的实用技术，学生在运用已有学习经验的同时，通过亲自操作与理论联合实际，认识事物间的联系和物体的结构关系，了解一些简单的机械结构原理，掌握一些工具的使用方法等。 （二）以学生为中心。 “无人机”是一项非常吸引人的娱乐玩具，引起学生浓厚的兴趣。学生在科技制作中的地位不仅体现在主动参与和探索、主动在实践中学习和运用知识，而且还表现为学生可以是制作活动的组织者，参与从制作到评价的全过程。 二、开发背景： （一）时代科技创新的需要。世界各国的综合实力越来越体现在科技和教育水平的不断发展，取决于国民科技文化素质的迅速提高。青少年是祖国建设事业的接班人，因此，加强科技普及教育，提高全民族，尤其是青少年的科技素质，已成为持续增强国家创造能力和竞争能力的基础性工程。本课程的开发，旨在培养学生的创新精神和创新能力，提高学生的科技素养，增进学生热爱科学技术的感情。
（二）学生成长的需要。开展“无人机”校本课程可以培养学生的观察力、思考力、动手操作能力，从而不断促进学生形成技术素养、科学素养，乃至科技创新的素养。同时培养他们具有尊重科学、实事求是的科学精神和最基本的科学探究方法，为终身学习与不断创造打下基础。 （三）学校科技特色发展的需要：在基础教育改革的背景下，开发实现普及教育，使学生学到许多科学知识，养成善于动脑，实现学生个性化、创新意识和实践能力的发展。 三、课程目标： （一）总体目标 1、培养学生对科学技术的兴趣和爱好。 2、引导学生掌握必要的知识和技能。 3、增强学生的创新精神和实践能力。 4、引导学生树立科学思想和科学态度 （二）具体目标 1、知识技能目标：培养学生模型制作的基础知识、实际操作能力，提高学生识图、制作能力；培养学生在原有技术原理、结构原理的基础上进行重新组合、大胆创新的能力。 2、方法情感目标：采取自主操作与合作探究相结合的活动方式，培养学生合作创新意识；培养学生的观察力、思考力、动手操作能力，不断促进学生形成技术素养、科学素养，乃至科技创新的素养。同时培养他们具有尊重科学、实事求是的科学精神和最基本的科学探究方
智能工业机器手实训室建设方案 一、智能工业机器手机器人技术发展历史与现状 机器人产业被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，发展机器人产业已成为世界各国抢占未来经济科技制高点的国家战略。随着工业产业的转型升级，工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。2013 年4 月，德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013 年4 月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型。 全球工业机器人增长迅猛，市场规模300亿美元，全球工业机器人在2017年销量为38.7万台，同比增长31%，中国则安装了约13.8万台工业机器人，需求增长58%，相比欧美发达国家，德国增长了8%，美国只增长6%，这数据来自国际机器人联合会。 在2018年，机器人技术支出将达到940亿美元，占整个2017-2021年预测支出的90%以上。2018年全球机器人和无人机解决方案的支出将达到1031亿美元，比2017年增长22.1%。 2019年，有关机器人的离散制造业和流程将成为支出总额超过800亿美元的主要行业。工业机器人解决方案将占机器人支出的最大
份额(超过70%)，其次是服务机器人和消费机器人。 2020年，全球将有300多万台工业机器人投入使用，增长速度令人惊叹，作为机器人消费大国，连续5年成为全球第一大工业机器人应用市场，我国机器人需求将占全球需求40%。另外，今年全球机器人产业规模将增长到300亿美元。 IDC预计，到2021年，这一支出将增加一倍以上，达到2184亿美元，复合年增长率(CAGR)为25。 中国将成为最大的机器人地理市场，中国将提供超过30%的机器人支出，接下来的是亚太地区的其余部分、美国和日本。中国(55.5%复合年均增长率)和其余亚太地区(不包括中国和日本) (62%复合年均增长率)的强劲支出增长将在2021年之前将这两个市场内的资金投入超过西欧。工业机器人“中国制造2025”也被称为中国版的工业4.0规划，工业机器人的使用是实现中国制造转型升级的强力技术手段。 二、智能工业机器人实验室重要性 “工业4.0”项目主要分为两大主题，一是“智能工厂”，重点研究机器人智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D 技术在工业生产过程中的应用等。 美德日等发达国家的工业革命信号给中国制造业敲响了警钟。而中国经济产业结构调整、劳动力成本上升、人口老龄化劳动力减少等因素。迫使将技术走入学校打造在校应用型人才、劳动力供给改革和国家政策支持，正助推工业智能产业快速成长，带有定制特