機械工程是以數學、物理、化學、力學、材料學、控製學、計算機等自然科學和技術科學為(wei) 理論基礎，以理論分析、物理實驗、工程試驗、計算機仿真等為(wei) 手段，研究和解決(jue) 機械在設計、製造、運行、控製、管理、使用、維護等方麵理論及實際問題的應用學科和專(zhuan) 業(ye) 。
申請機械工程專(zhuan) 業(ye) 什麽(me) 背景最受名校青睞？
以紐約大學為(wei) 例，申請該校機械工程碩士，需要正規大學本科畢業(ye) 並取得學士學位。申請人要有機械工程專(zhuan) 業(ye) 背景，如果沒有則需要完成相關(guan) 的先修課程。GPA3.5分，語言方麵，托福100分，雅思7.0分，還需要提交GRE成績。
機構針對想申請機械工程/自動化/計算機等熱門專(zhuan) 業(ye) 的同學，專(zhuan) 門開設了適用於(yu) 升學黨(dang) 的背景提升科研項目，參與(yu) 研究前沿課題，讓學生不僅(jin) 可以獲得申請所需相關(guan) 學術經驗，還可以積累一段言之有物的實戰經曆，增強名校申請競爭(zheng) 力！
🏫課題名稱：基於(yu) 虛擬現實技術的力覺交互裝置係統研究
📆麵授科研開始時間：2024.01.29-02.04
📚涉及專(zhuan) 業(ye) ：機械工程、自動化、計算機
👫招生對象：9年級以上在校學生（僅(jin) 限9人報名）
📍項目地點：北京
科研要點：近年來，人機交互方式已經從(cong) 視聽感受拓展為(wei) 視聽觸融合沉浸式體(ti) 驗，觸力覺人機交互是人與(yu) 新一代計算機交互不可或缺的關(guan) 鍵技術。為(wei) 此，微軟、Meta（原Facebook）、字節跳動等產(chan) 業(ye) 界投入巨資研發VR/AR近眼顯示、手勢交互、眼動交互、觸覺反饋等技術；斯坦福、麻省理工學院等學術界在Nature、Science等期刊發表柔性電子皮膚、軟體(ti) 觸覺驅動、交互意圖理解等最新成果。然而，人類觸力覺的開發和利用仍有待提升。
通過結合計算機科學、機械學、自動控製、心理學、認知神經科學等交叉學科技術，探索基於(yu) 新材料、新原理的虛擬空間多元觸力覺再現方法，構建人機物共存的虛實融合觸力覺交互係統，最終有望在元宇宙中實現真實自然人機交互過程。
本項目旨在探究人體(ti) 觸力覺感知和運動控製的生理基礎，針對人體(ti) 感知機理研發一自由度力覺反饋設備機械結構、硬件電路、力反饋控製算法，構建仿人掰手腕力反饋設備，最終實現真實自然的力覺人機交互過程。
本課題通過對掰手腕力覺交互裝置的理論及實驗技能學習(xi) ，了解人體(ti) 對於(yu) 觸力覺的感知及運動控製機理，VR元宇宙、柔性電子皮膚、觸覺反饋等前沿熱門研究，學習(xi) 機械、電子、計算機等交叉學科用於(yu) 觸力覺人機交互的基本理論及基礎知識。
課題過程中培養(yang) 學生的科研方法及基本科研素養(yang) ，掌握觸力覺人機交互基本研究及實驗方法，為(wei) 學生今後的學習(xi) 及工作實踐打下寬厚的基礎。
適合人群：
✅ 對機械工程、自動化、計算機等感興(xing) 趣的學生
✅ 未來希望在機械工程專(zhuan) 業(ye) 發展的學生
✅ 想要學習(xi) 論文寫(xie) 作，鍛煉學術語言的使用及提升學術能力的學生
✅ 有意願從(cong) 事科研實踐，產(chan) 出學術科研報告和論文成果的學生
✅ 希望在該領域深入研究，培養(yang) 學術思維，提升學術背景軟實力的學生
項目安排：
1 項目周期：
37課時科研先導課+線下一周進實驗室
2 課題大綱：
人體(ti) 觸覺感知機理與(yu) 機械結構設計：基於(yu) 人體(ti) 觸力覺感知機理，學習(xi) 力覺交互機械結構設計方法；了解人體(ti) 觸覺及力覺感知機理、運動控製機理，學習(xi) 機械結構設計基本原理，並通過soildworks三維建模技術結合3D打印技術完成零件快速加工製造，與(yu) 力反饋設備裝配工藝方法。
嵌入式傳(chuan) 感驅動電路設計：了解並學習(xi) 用於(yu) 觸力覺人機交互的所涉及的元件和組成，設計力覺反饋的嵌入式傳(chuan) 感和驅動電路；了解觸力覺交互常用元器件及其使用方法，學習(xi) 觸力覺傳(chuan) 感驅動硬件電路設計與(yu) 集成方法，了解示波器波形檢測技術，了解PCB電路加工原理及設計流程，學習(xi) 電路板元器件焊接技術及方法。
力反饋算法C語言設計與(yu) 上位機顯示編程：了解並學習(xi) 觸力覺算法渲染程序設計基本方法以及上位機編程軟件及方法；學習(xi) 力反饋算法C語言程序設計基本方法，了解上位機顯示在觸力覺交互中的使用及設計方法，了解基於(yu) unity的VR交互場景編程技術，學習(xi) 基礎的上位機顯示編程技術。
3 課程安排：
第一天
上午：開營儀(yi) 式、學員分組；理論學習(xi) ：了解觸力覺人機交互背景、人體(ti) 觸力覺感知機理。
下午：理論與(yu) 實驗室參觀；參觀了解人機交互實驗室及相關(guan) 實驗設備，介紹國內(nei) 外觸力覺人機交互前沿工作；文獻閱讀方法及任務分工安排。
晚上：當天實驗報告撰寫(xie) （原理、材料、方法、步驟）；完成論文選題、提綱、意義(yi) 部分撰寫(xie) 。
思考問題：思考觸力覺人機交互的應用領域？
第二天
上午：理論學習(xi) --機械結構設計的基本原理、solidworks建模軟件的教學。
下午：實踐操作--利用solidworks完成機械機構設計、仿真、加工、觸覺設備體(ti) 驗。
晚上：當天實驗報告撰寫(xie) （原理、材料、方法、步驟）；完成論文研究背景部分撰寫(xie) 。
思考問題：考慮裝配的設計準則有哪些？
第三天
上午：理論學習(xi) --了解材料成型工藝，重點介紹3D打印的成型原理。
下午：實踐操作--學習(xi) 3D打印機的軟硬件操作，使用solidworks設計模型並3D打印、觸覺設備體(ti) 驗、文獻閱讀與(yu) 技術報告指導。
晚上：當天實驗報告撰寫(xie) （原理、材料、方法、步驟）；完成論文項目方案部分撰寫(xie) 。
思考問題：3D打印相對於(yu) 其他材料成型工藝有什麽(me) 優(you) 缺點？
第四天
上午：理論學習(xi) --了解觸力覺交互常用元器件，了解PCB電路加工原理及設計流程。
下午：實踐操作--arduino控製器、嵌入式編程、arduino亮燈程序實現、觸覺設備體(ti) 驗、文獻閱讀與(yu) 結課論文指導。
晚上：當天實驗報告撰寫(xie) （原理、材料、方法、步驟） 完成論文總結部分撰寫(xie) 。
思考問題：如何快速測試出電路的斷路和短路的位置？
第五天
上午：理論學習(xi) --matlab數學工具及基本編程語法、數據分析方法、數據分析編程。
下午：計算機操作--自動控製係統基礎知識、simulink控製係統仿真、基礎simulink控製仿真程序實現、文獻閱讀與(yu) 結課論文指導。
晚上：當天實驗報告撰寫(xie) （原理、材料、方法、步驟） 完成論文參考文獻部分撰寫(xie) 。
第六天
上午：理論學習(xi) --三維場景建模及圖形學理論、unity場景編程及基本操作、unity場景修改及vr呈現。
下午：力覺交互裝置總體(ti) 設計思路、力覺交互裝置體(ti) 驗，完成調研報告撰寫(xie) 和PPT製作。
晚上：完成論文修改，完成匯報PPT製作。
第七天
上午：通過教授與(yu) 學生的互動，了解學生學習(xi) 效果。學生的最終Presentation和討論，教授作針對性的點評，教授總結、講評。
項目產(chan) 出：
● 產(chan) 出實驗報告/科研論文，優(you) 秀作品可獲國內(nei) 外期刊發表
● 與(yu) 教授親(qin) 密接觸，獲得其實名推薦信，教授特別認可的學生可獲得網推機會(hui)
● 獲得由教授簽發的項目證書(shu)
● 項目報告
助力申請：
參加科研項目之前：履曆上沒有深度經曆
🈶科研項目之後：豐(feng) 富履曆，提高升學、求職成功概率
參加科研項目之前：申請文書(shu) 陳詞濫調
🈶科研項目之後：積累高含金量文書(shu) 素材，打造個(ge) 性化申請故事，展現背景軟實力
參加科研項目之前：適應不了名校學習(xi) 節奏
🈶科研項目之後：夯實基礎，以豐(feng) 富的經驗和前沿的思維快人一步
機構就業(ye) 方向
機械工程專(zhuan) 業(ye) 不僅(jin) 有很強的實用性而且涉及麵也非常廣泛，畢業(ye) 就業(ye) 相對容易而且起薪很高。該專(zhuan) 業(ye) 主要從(cong) 事機械設計研發、製造生產(chan) 、銷售維護、營運管理等方麵的工作，可以在各級各類工程機械、機電工程、車輛製造等相關(guan) 企業(ye) 擔任機械工程師、設計師、營銷經理、技術經理等職務。
院校排名機構
1. 麻省理工學院 United States
2. 斯坦福大學 United States
3. 代爾夫特理工大學 Netherlands
4. 劍橋大學 United Kingdom
5. 蘇黎世聯邦理工學院 Switzerland
6. 加州大學伯克利分校 United States
7. 米蘭(lan) 理工大學 Italy
8. 帝國理工學院 United Kingdom
9. 牛津大學 United Kingdom
10. 新加坡國立大學 Singapore
【競賽報名/項目谘詢+微信：mollywei007】
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