机械工程是以数学、物理、化学、力学、材料学、控制学、计算机等自然科学和技术科学为理论基础，以理论分析、物理实验、工程试验、计算机仿真等为手段，研究和解决机械在设计、制造、运行、控制、管理、使用、维护等方面理论及实际问题的应用学科和专业。
申请机械工程专业什么背景最受名校青睐？
以纽约大学为例，申请该校机械工程硕士，需要正规大学本科毕业并取得学士学位。申请人要有机械工程专业背景，如果没有则需要完成相关的先修课程。GPA3.5分，语言方面，托福100分，雅思7.0分，还需要提交GRE成绩。
机构针对想申请机械工程/自动化/计算机等热门专业的同学，专门开设了适用于升学党的背景提升科研项目，参与研究前沿课题，让学生不仅可以获得申请所需相关学术经验，还可以积累一段言之有物的实战经历，增强名校申请竞争力！
课题名称：基于虚拟现实技术的力觉交互装置系统研究
面授科研开始时间：2024.01.29-02.04
涉及专业：机械工程、自动化、计算机
招生对象：9年级以上在校学生（仅限9人报名）
项目地点：北京
科研要点：近年来，人机交互方式已经从视听感受拓展为视听触融合沉浸式体验，触力觉人机交互是人与新一代计算机交互不可或缺的关键技术。为此，微软、Meta（原Facebook）、字节跳动等产业界投入巨资研发VR/AR近眼显示、手势交互、眼动交互、触觉反馈等技术；斯坦福、麻省理工学院等学术界在Nature、Science等期刊发表柔性电子皮肤、软体触觉驱动、交互意图理解等最新成果。然而，人类触力觉的开发和利用仍有待提升。
通过结合计算机科学、机械学、自动控制、心理学、认知神经科学等交叉学科技术，探索基于新材料、新原理的虚拟空间多元触力觉再现方法，构建人机物共存的虚实融合触力觉交互系统，最终有望在元宇宙中实现真实自然人机交互过程。
本项目旨在探究人体触力觉感知和运动控制的生理基础，针对人体感知机理研发一自由度力觉反馈设备机械结构、硬件电路、力反馈控制算法，构建仿人掰手腕力反馈设备，最终实现真实自然的力觉人机交互过程。
本课题通过对掰手腕力觉交互装置的理论及实验技能学习，了解人体对于触力觉的感知及运动控制机理，VR元宇宙、柔性电子皮肤、触觉反馈等前沿热门研究，学习机械、电子、计算机等交叉学科用于触力觉人机交互的基本理论及基础知识。
课题过程中培养学生的科研方法及基本科研素养，掌握触力觉人机交互基本研究及实验方法，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
适合人群：
✅对机械工程、自动化、计算机等感兴趣的学生
✅未来希望在机械工程专业发展的学生
✅想要学习论文写作，锻炼学术语言的使用及提升学术能力的学生
✅有意愿从事科研实践，产出学术科研报告和论文成果的学生
✅希望在该领域深入研究，培养学术思维，提升学术背景软实力的学生
项目安排：
1项目周期：
37课时科研先导课+线下一周进实验室
2课题大纲：
人体触觉感知机理与机械结构设计：基于人体触力觉感知机理，学习力觉交互机械结构设计方法；了解人体触觉及力觉感知机理、运动控制机理，学习机械结构设计基本原理，并通过soildworks三维建模技术结合3D打印技术完成零件快速加工制造，与力反馈设备装配工艺方法。
嵌入式传感驱动电路设计：了解并学习用于触力觉人机交互的所涉及的元件和组成，设计力觉反馈的嵌入式传感和驱动电路；了解触力觉交互常用元器件及其使用方法，学习触力觉传感驱动硬件电路设计与集成方法，了解示波器波形检测技术，了解PCB电路加工原理及设计流程，学习电路板元器件焊接技术及方法。
力反馈算法C语言设计与上位机显示编程：了解并学习触力觉算法渲染程序设计基本方法以及上位机编程软件及方法；学习力反馈算法C语言程序设计基本方法，了解上位机显示在触力觉交互中的使用及设计方法，了解基于unity的VR交互场景编程技术，学习基础的上位机显示编程技术。
3课程安排：
第一天
上午：开营仪式、学员分组；理论学习：了解触力觉人机交互背景、人体触力觉感知机理。
下午：理论与实验室参观；参观了解人机交互实验室及相关实验设备，介绍国内外触力觉人机交互前沿工作；文献阅读方法及任务分工安排。
晚上：当天实验报告撰写（原理、材料、方法、步骤）；完成论文选题、提纲、意义部分撰写。
思考问题：思考触力觉人机交互的应用领域？
第二天
上午：理论学习--机械结构设计的基本原理、solidworks建模软件的教学。
下午：实践操作--利用solidworks完成机械机构设计、仿真、加工、触觉设备体验。
晚上：当天实验报告撰写（原理、材料、方法、步骤）；完成论文研究背景部分撰写。
思考问题：考虑装配的设计准则有哪些？
第三天
上午：理论学习--了解材料成型工艺，重点介绍3D打印的成型原理。
下午：实践操作--学习3D打印机的软硬件操作，使用solidworks设计模型并3D打印、触觉设备体验、文献阅读与技术报告指导。
晚上：当天实验报告撰写（原理、材料、方法、步骤）；完成论文项目方案部分撰写。
思考问题：3D打印相对于其他材料成型工艺有什么优缺点？
第四天
上午：理论学习--了解触力觉交互常用元器件，了解PCB电路加工原理及设计流程。
下午：实践操作--arduino控制器、嵌入式编程、arduino亮灯程序实现、触觉设备体验、文献阅读与结课论文指导。
晚上：当天实验报告撰写（原理、材料、方法、步骤） 完成论文总结部分撰写。
思考问题：如何快速测试出电路的断路和短路的位置？
第五天
上午：理论学习--matlab数学工具及基本编程语法、数据分析方法、数据分析编程。
下午：计算机操作--自动控制系统基础知识、simulink控制系统仿真、基础simulink控制仿真程序实现、文献阅读与结课论文指导。
晚上：当天实验报告撰写（原理、材料、方法、步骤） 完成论文参考文献部分撰写。
第六天
上午：理论学习--三维场景建模及图形学理论、unity场景编程及基本操作、unity场景修改及vr呈现。
下午：力觉交互装置总体设计思路、力觉交互装置体验，完成调研报告撰写和PPT制作。
晚上：完成论文修改，完成汇报PPT制作。
第七天
上午：通过教授与学生的互动，了解学生学习效果。学生的最终Presentation和讨论，教授作针对性的点评，教授总结、讲评。
项目产出：
●产出实验报告/科研论文，优秀作品可获国内外期刊发表
●与教授亲密接触，获得其实名推荐信，教授特别认可的学生可获得网推机会
●获得由教授签发的项目证书
●项目报告
助力申请：
参加科研项目之前：履历上没有深度经历
科研项目之后：丰富履历，提高升学、求职成功概率
参加科研项目之前：申请文书陈词滥调
科研项目之后：积累高含金量文书素材，打造个性化申请故事，展现背景软实力
参加科研项目之前：适应不了名校学习节奏
科研项目之后：夯实基础，以丰富的经验和前沿的思维快人一步
机构就业方向
机械工程专业不仅有很强的实用性而且涉及面也非常广泛，毕业就业相对容易而且起薪很高。该专业主要从事机械设计研发、制造生产、销售维护、营运管理等方面的工作，可以在各级各类工程机械、机电工程、车辆制造等相关企业担任机械工程师、设计师、营销经理、技术经理等职务。
院校排名机构
1. 麻省理工学院 United States
2. 斯坦福大学 United States
3. 代尔夫特理工大学 Netherlands
4. 剑桥大学 United Kingdom
5. 苏黎世联邦理工学院 Switzerland
6. 加州大学伯克利分校 United States
7. 米兰理工大学 Italy
8. 帝国理工学院 United Kingdom
9. 牛津大学 United Kingdom
10. 新加坡国立大学 Singapore
【竞赛报名/项目咨询请加微信：mollywei007】
