“飛躍”項目教學生些什么呢？
學生在設(shè)計和搭建機器人過程中可以學習數(shù)學、自然科學、工程設(shè)計和物理學。學生在使用工業(yè)標準的軟件和硬件時，將涉及數(shù)學、物理、化學、幾何學、三角學、電子學、規(guī)劃設(shè)計、計算機控制、工程機械、工業(yè)設(shè)計等科學知識。他們在團隊合作學會妥協(xié)。他們懂得了管理時間和資源的重要性。他們還將引入系統(tǒng)和系統(tǒng)分析的概念。機器人創(chuàng)新教育開發(fā)了學生與工作相關(guān)的以下能力：時間管理；資源分配；團隊合作；信息采集；系統(tǒng)分析；設(shè)計與工程。
卡耐基·梅隆大學是NASA航空航天科研任務的主要承制單位之一，機器人研究所從事過自動駛車、月球探測步行機器人，單輪陀螺式滾動探測機器人，無人地面戰(zhàn)車（UGCV）,空間機器人等的研究。
機器人技術(shù)為什么重要呢？
我們?nèi)粘Ｉ钪袘玫募夹g(shù)都在過去的十年里發(fā)展起來的。唯一不變的是變化，呈指數(shù)的變化改變著我們周圍的世界。如果你象我們一樣相信是科學家和技術(shù)專家擁有對你未來生活最大的影響，你將發(fā)現(xiàn)機器人教育正好可以做到這些。女孩子們象男孩子一樣發(fā)現(xiàn)在設(shè)計、搭建機器人和給機器人編程中的快樂。機器人技術(shù)使學生感受到現(xiàn)代技術(shù)的魅力。我們希望我們所激發(fā)影響的學生能創(chuàng)造出我們未來生活所必需的技術(shù)。
卡耐基·梅隆大學（Carnegie Mellon University）,簡稱CMU，坐落在賓夕法尼亞州的匹茲堡（Pittsburgh），是一所享譽世界的私立頂級研究型大學，由鋼鐵大王兼慈善家安德魯·卡耐基于1990年創(chuàng)建，該校擁有全美頂級計算機學院和戲劇學校，其藝術(shù)學校、商學院、工學院以及公共管理學院也都在全美名列前茅。該校吸引了來自全美50個州以及世界各國的人才，共有18名諾貝爾獎獲得者、11名圖靈獎獲得者、94名艾美獎獲得者、3名奧斯卡獎獲得者以及4名托尼獎獲得者�？突�·梅隆大學尤其在計算機科學專業(yè)排名全美第一，機器人領(lǐng)域處于公認的世界領(lǐng)先地位，是美國最早授予機器人方向博士學位的大學。該校扎起空間機器人方面的研究有很長的歷史，是美國航空航天局（NASA）科研任務的主要研發(fā)單位之一，其計算機學院下屬的機器人研究所從事過自動駕駛、月球探測步行機器人、單輪陀螺式滾動探測機器人等的研究。同時，卡耐基·梅隆大學還被公認為是將機器人應用于教育的先驅(qū)。
卡耐基·梅隆大學計算機學院的飛躍（Leap）項目始于1991年，每年夏季為高中生以及優(yōu)秀初中生提供計算機和機器人方面的暑期培訓課程，旨在通過上課以及教師演講，引導學生發(fā)現(xiàn)計算機科學的激動人心之處及其帶來的無限可能。學生們可以接觸到計算機研究領(lǐng)域的最前沿知識，使自己對此專業(yè)的理解向前“飛躍”，還能在活動期間制作自己的機器人項目。通過暑期項目，學生可以和世界頂級知名科學家進行探討和互動，同時動手打造屬于自己的機器人項目。自2013年起，卡耐基梅隆大學專門為中國學生量身打造了為期2周的飛躍課程項目（Robotics Feiyue）。學習，食宿都在大學校園內(nèi)，使學生能體會原汁原味的美國名校課堂和大學生活。表現(xiàn)優(yōu)異的學生還將獲得美方教授親自撰寫的推薦信，為將來申請美國大學添色。課程能讓學生深入了解計算機和機器人領(lǐng)域的最新動態(tài)，明確自己今后的學習目標和方向。相信你一定會和往屆學生一樣，在卡耐基·梅隆大學度過一個難忘的夏天。
David Kohanbash 機器人研究所高級研究程序員
研究方向：控制、場地和太空機器人、系統(tǒng)工程學、傳感器、發(fā)表的學術(shù)論文包括《用于監(jiān)控和灌溉的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計》、《下一代監(jiān)控和控制硬件開發(fā)》、《小型NFT系統(tǒng)的自動機器人》等。
George A.Kantor 機器人研究所系統(tǒng)科學家、飛躍項目主管
喬治·坎特先生從美國馬里蘭大學獲得博士學位之后，一直在卡耐基·梅隆大學機器人研究所從事科研和教學工作，并致力于針對青少年的機器人培訓，擔任卡耐基·梅隆大學所輔導的匹茲堡女子中學生FIRST機器人比賽團隊的負責人。他目前的研究領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂陂_發(fā)能夠駕駛、平衡和游泳的機器人，應用于農(nóng)業(yè)、采礦和勘探。他的研究重心是系統(tǒng)的控制和估測，使用數(shù)學方法來理解特定系統(tǒng)的物理表現(xiàn)，并由此生成用于控制或估測的算法，比如解決不穩(wěn)定機器人的平衡問題、估測無人駕駛車輛的位置等。
Alex Long 機器人研究所工程師
研究方向：模擬火星環(huán)境中的機器人活動、用于小型營養(yǎng)膜技術(shù)的自動機器人、利用定位成像反饋系統(tǒng)機器人實現(xiàn)水培裝置的自動化。
SYLLABUS
1.機器人制作班（暫定2015年7月20-31日）：學習如何使用常用技術(shù)和材料來制作機器人并對其進行編程。課程將從設(shè)計、編程、電子學等幾個方面來介紹機器人制作的核心原理。機械領(lǐng)域：學習如何使用Solidworks(3DCAD)進行機械設(shè)計，掌握如何在激光切割機上根據(jù)繪圖制作塑料模具，并學會組裝馬達和傳感器。電子學領(lǐng)域：學習基本電路理論、基本傳感器（如編碼器、電位計、距離傳感器、色彩傳感器、聲音傳感器、攝像頭等）的物理學原理，以及線路連接以實現(xiàn)供電和運算。編程領(lǐng)域：講授編程原理、ArduinoC以及如果編寫程序來解讀傳感器并驅(qū)動馬達。最后每4-5名學生組成一個小組，綜合運用這些知識制作小型機器人，解決制定任務。兩周的課程包括每天上午的理論授課和下午在CMU機器人研究所實驗室中進行的動手操作環(huán)節(jié)。課程第二周，各組將設(shè)計并制作機器人在最后一天進行比賽。參加本課程無需機器人制作經(jīng)驗，不過如果在編程和CAD繪圖方面有一定背景知識將有所幫助。
2.高級機器人班（暫定2015年7月20-31日）：這是一個機器人概念和規(guī)劃課程，學習高級機器人編程技能，尤其是如何編寫程序用于行動機器人的自動控制，并在真正的機器人平臺上植入程序來完成任務。在機器人觀念方面，將講授在平地上使用Kinect等傳感器（攝像頭和距離圖像）探測并繪制障礙物地圖的算法。在規(guī)劃方面，將講授在特定障礙物地圖下規(guī)劃無障礙路勁的算法。學生還將學習ROS框架并用它來整合概念和規(guī)劃，讓一個真正的機器人能夠執(zhí)行動作。兩周課程由上午的理論學習和下午在CMU計算機房以及機器人實驗室中的操作環(huán)節(jié)組成。第一周：在計算機房操作并在機器人模擬器上實踐；第二周；在CMU機器人實驗室中給真正的機器人植入程序。學生將和導師一起定義機器人的任務。第二周的大部分時間將用于編寫任務代碼并對機器人進行測試。最后一天，學生將提交報告并進行演示。本課程為高級班，需要有全面的C++和面向目標編程知識。
4.FRC（FIRST Robotics Competition)高級課程項目（暫定2015年7月20-31日）：本班是FIRST機器人競賽FRC的速成課程，針對FRC賽隊的學生以及想要深入了解該賽事的教師。授課內(nèi)容既有技術(shù)方面的，也包括非技術(shù)性的其他知識。在技術(shù)層面，講講授如何連接FRC控制系統(tǒng)、如何使用Java對其進行編程；機器人架構(gòu)方法和動力傳動系統(tǒng)、變速箱的機械制作模塊及其固定；FRC常用傳感器的操作原理，包括慣性傳感器、攝像頭、編碼器、限位開關(guān)等。學生將從本課程中學習到如何編寫程序來從這些傳感器中收集數(shù)據(jù)，并將其用于機器人的操作。在非技術(shù)層面，講討論成功執(zhí)行團隊項目的要素，包括FRC機器人競賽的目標設(shè)定、組織、項目管理、有效溝通等。學生將和來自匹茲堡當?shù)氐拿绹袑W生FRC賽對一起學習和交流。在課程第二周，每組學生將制作一個機器人，并在賽場內(nèi)和其他FRC機器人進行比賽。
鋼鐵女孩FRC女子中學生機器人賽隊（FIRST Team 3504）“鋼鐵女孩”（Girls of Steel）女子中學生機器人賽隊于2010年成立，24名隊員來自匹茲堡市15所中學，在卡耐基·梅隆大學機器人研究所的指導下開展活動并參加FIRST比賽。該隊首次參加FIRST FRC系列比賽，就贏得了匹茲堡賽區(qū)和華盛頓賽區(qū)的全明星新賽隊大獎，并闖入在圣·路易斯舉行的決賽。之后兩年，該隊都連續(xù)贏得地區(qū)賽、獲得多個獎項并闖入決賽。
SUMMARY AND HIGHLIGHTS
項目時間（暫定）：學習時間為每工作日早晨9點至下午5點，周末及晚間安排課余活動
1. 機器人制作班（2015年7月20日-7月31日）
2. 高級機器人制作班（2015年7月20日-7月31日）
3. FRC高級班（2015年7月20日-7月31日）
l 上午：授課內(nèi)容包括數(shù)學理論和計算機科學的方方面面
l 中午：學生有90分鐘午餐和休息時間，可以進行游戲和社交
l 下午：學生分組就機器人的設(shè)計、機械、電子、編程等各司其職制作機器人。每個小組都配有專門老師和美國大學生助理，同時將和匹茲堡本地中學生機器人小組成員一起活動。
l 在課程的最后，每3-4名學生組成一個小組，分頭設(shè)計并建造一個小型機器人來解決一個任務，并在各組的機器人之間進行競賽。
l 課余：美方組織了豐富的校園活動，包括觀看棒球比賽、郊游遠足、公園燒烤、露天電影、冰激凌派對等活動，和美國同齡人充分交流接觸。
項目特色：
l 學生在美國計算機專業(yè)排名第一的卡耐基·梅隆大學計算機學院課堂學習
l 由卡耐基·梅隆大學計算機學院教授親自授課
l 理論與實踐相結(jié)合，學生將在教授指導下學習機器人理論并動手制造機器人
l 食宿都在卡耐基梅隆大學宿舍，體會原汁原味的名校生活
l 課程能讓學生深入了解計算機和機器人領(lǐng)域的最新動態(tài)，明確自己今后的學習目標和方向
就學步驟指南
我們將會：
n 協(xié)助你獲得課程就讀資格并申請赴美簽證
n 設(shè)置您的課程安排，幫助您入住學校宿舍
n 為您介紹卡耐基梅隆大學、機器人實驗室、各種活動和令人激動的匹茲堡市
項目時間：2015年7月-8月
項目費用：人民幣48000元，包括往返飛機票，卡耐基梅隆大學授課費、機器人課程制作費用、材料費，在美期間的食宿和交通瀏覽費、保險費、簽證費。不包括中國國內(nèi)段的旅游費用和學生額外消費的支出。
申請步驟：
步驟一：提交預報名申請表格，發(fā)郵件到Info@CMUFeiyue.org索取表格
步驟二：申請者在收到“飛躍”項目委員會發(fā)出的錄取通知書及項目協(xié)議書的十個工作日內(nèi)交付全額項目費用，我們將代預約美領(lǐng)館簽證申請及辦理流程。（如果因為簽證拒簽，或者因不可抗力原因?qū)е聦W員無法參加，在接到通知后五日內(nèi)全額退還項目費）
步驟三：申請交納項目費用后，應進行面簽資料準備。我們會通知你面簽所需的文件資料
步驟四：申請者取得簽證后，應進行赴美出行前準備，閱讀“飛躍”項目相關(guān)資料及學校通知
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