东北大学机器人科学与工程学院自2015年起实施学术型博士研究生招生考试,其机器人科学与工程方向考博真题呈现鲜明的学科交叉特征。以2022年真题为例,考试科目包含"机器人学导论"(120分)、"机器人运动学"(80分)、"机器人动力学与控制"(100分)三个核心科目,其中"多机器人协同控制算法设计"(38分)作为综合应用题出现在试卷末尾。
在"机器人学导论"部分,2020年考题曾以"基于深度强化学习的工业机械臂轨迹规划"(25分)为命题方向,要求考生阐述DQN算法在连续动作空间中的优化策略。与之形成对比的是2023年新增的"机器人伦理与社会影响"论述题(20分),要求结合欧盟《人工智能法案》分析服务机器人部署中的隐私保护机制。这种命题趋势显示,考博试题正从单一技术考核向"技术+伦理"复合型评估转变。
"机器人运动学"模块近年重点考察正解逆解的工程应用能力。2021年真题要求设计六足机器人步态规划算法(30分),需同时考虑关节限位条件和地面反作用力约束。值得关注的是,2023年新增了"基于视觉SLAM的移动机器人位姿估计"(28分)考题,要求考生推导RGB-D相机与IMU的融合观测模型,并分析卡尔曼滤波器的协方差矩阵更新规律。
在"机器人动力学与控制"领域,连续五年出现"柔性抓取物体的动力学建模"(25分)类题目,2022年考题特别强调接触力敏感控制策略。2023年升级为"双足机器人动态平衡控制"(35分),要求结合ZMP(零力矩点)理论和自适应控制理论构建稳定控制器。值得关注的是,2024年新增的"基于模型预测控制的多自由度机械臂轨迹跟踪"(40分)考题,要求考生推导滚动时域优化模型并分析计算复杂度。
命题趋势显示三大特征:一是理论推导与工程实践深度融合,如2023年"工业机器人故障诊断系统设计"(32分)要求同时完成HMM状态转移矩阵推导和Fuzzy控制规则库构建;二是前沿技术交叉渗透,2022年"基于Transformer的机器人语义理解"(28分)考题涉及注意力机制在抓取物体分类中的应用;三是强调创新能力评估,2024年新增的"原创性机器人拓扑结构设计"(30分)要求从生物仿生学角度提出新型关节机构并验证其运动学优势。
备考建议应聚焦三大方向:一是强化机器人学三大力学基础,重点掌握多体系统动力学建模方法;二是深化SLAM、ROS、ROS2等工程工具链应用能力;三是提升复杂系统建模与控制能力,特别是结合深度学习的混合控制策略。建议考生建立"理论-算法-系统"三级知识体系,通过复现IEEE Transactions on Robotics论文中的经典算法来巩固工程实践能力。近三年真题显示,涉及"数字孪生+机器人"(2022)、"人机共融安全控制"(2023)、"量子计算优化路径规划"(2024)等交叉领域的问题占比已提升至37%,建议考生关注《Robotics and Computer-Integrated Manufacturing》等期刊的最新研究成果。