设计与制造工程训练

课程名称：设计与制造工程训练

团队成员介绍：

本课程面向笃实书院、行健书院学生，于暑期学期开设，选课人数超250人，采用小班教学。学生们以4人小组的形式紧密合作，充分发挥各自在机械设计与制造、嵌入式系统设计与控制等多领域的知识优势。他们积极投入到以“物料搬运星球车”为主题的创新实践项目中，从系统需求分析、模块功能设计到机械结构制造与控制系统集成，全面锻炼实践能力与创新思维。

指导老师介绍：

指导老师团队由多位来自机械、材料、电子、工业工程等不同学科方向的教师和实验指导人员组成，拥有丰富的教学经验和专业知识。在教学过程中，老师们协作指导学生，贯彻CDIO一体化教学模式，从项目需求分析到开发流程实践，为学生的创新实践提供全方位支持。

 课程概述：

本课程是项目式教学课程，结合书院专业特色，以星球车物料搬运为实践载体。课程采用CDIO工程教育模式，教学环节包括星球车的系统需求分析、模块功能设计、机械结构设计与制造、控制系统设计与集成等。学生需在连续2周（每周5天，每天8学时）内，小组合作完成一个包含机械、控制等多技术融合的创新项目，并通过现场比赛展示成果。课程注重培养学生系统工程思维、实践能力与团队协作精神。

关键技术：

课程涵盖多项关键技术：

机械系统设计：包括星球车底盘结构、机械臂及末端执行器（夹爪）的设计与制造，涉及复杂地形适应、物料抓取与收集机构优化。

嵌入式控制系统：基于Python编程，实现星球车底盘驱动、机械臂运动控制、手柄遥控及传感器集成。

创新功能扩展：鼓励应用视觉识别、语音交互、远程控制等AI技术，提升系统智能化水平。

系统调试与优化：通过模拟环境测试车辆速度、功能、续航等性能，实现整体系统协同与可靠性提升。

应用情况：

课程成果以“物料搬运星球车”为实践输出，学生作品在模拟火星探测场景中完成复杂地形行驶、多类型物料抓取与搬运等任务，综合体现机械、电子、控制技术的集成应用。项目成果通过比赛形式展示，兼具教学价值与科研探索意义。