高校新开具身智能专业,实训室设备怎么选?

来源:互联网 时间:2026-10-14

专业刚获批、实训室要赶在秋季学期前建好,是不少高校专业带头人在同一个时间点上遇到的难题。招标文件里要写技术参数,验收材料里要写使用记录,但真正难回答的往往是同一句话:这批设备买回来,明年开哪几门课,谁来讲。

实训室设备的选型顺序应当是:先定实验室定位,再定本体形态,最后才比品牌。顺序颠倒的后果是参数越比越细,最后买回来的却是一套开不出课的设备。定位决定了需要几种形态、需要多少台;形态决定了课程能覆盖到哪一层;品牌只在这两步之后,才成为一个可以比较的变量。

下面按这三步展开。先看不同定位对设备的要求差在哪,再给出四类可以逐项核对的评估指标,最后看节卡 JAKA 具身智能教学平台在这些指标上的对应配置。

一、第一步:先明确定位与选型目标

1. 本科教学与通识实训:多台、低成本、安全

本科阶段与通识课的实验内容以认知和基础操作为主,学生人数多、单人上机时间短。这一层对设备的要求集中在两点:数量要够分组轮换,安全要能保证零基础的学生直接上手。

按一个班 40 人、2 至 4 人一组计算,工位数落在 10 到 20 之间。设备选择上,小尺寸、低负载、具备完整安全认证的平台更适合这一层——当学生把设备拖到错误位置时,设备要能自己停下来。节卡机器人已取得功能安全 PL=d(ISO 13849)认证与德国 TÜV Saar Function Safety 认证,这两项界定了设备可以进入的教学现场类型。

2. 研究生科研:力控、数据可导出、仿真与实机一致

研究生阶段的实验内容转向算法验证,课题方向集中在操作与学习类任务。这一层对设备的要求不再是能不能演示,而是能不能被研究:力觉数据要能采集,轨迹要能回放,仿真里跑通的策略要能直接搬到实机上。

最容易被低估的一项是力控。没有力觉反馈,抓取与装配类课题只能停留在位置控制的层面,学生做不了柔顺相关的实验。节卡 K 系列协作机器人将末端六维力传感器作为标准配置而非选配,分辨率 0.1N,最小力控精度 1N,配合导纳控制算法,力觉数据可以直接在设备上采集。

3. 运动控制与人机交互:按方向选形态

不同研究方向对本体形态的要求差别明显。运动控制与人机交互方向的课题,往往需要人形本体来研究全身协同;移动操作方向需要轮式底盘;工业集成方向则以固定双臂为主。

判断方法比较直接:把培养方案与在研课题的清单逐条念一遍,看哪一种形态能覆盖的条目最多,以此确定主体配置,其余形态作为扩展项分年补齐。先买覆盖课程最多的那一种,比一次买齐三种形态更符合预算节奏。

 

高校实训室内学生分组上课,任课教师讲解场景

二、核心评估指标四类

1. 二次开发与课程配套

这一类指标问的是同一件事:设备能不能被学校自己改。教学设备的使用周期通常在五年以上,期间课程会变、课题会换,如果每一次调整都要等厂家排期,设备的实际可用时间会被大幅压缩。

这一项可以拆成几个可以核对的子项:编程环境是否提供图形化与代码两条入口;模型训练是否有配套的开发平台;离线仿真能否在没有实机的条件下使用;原始数据能否导出;厂家是否提供算法二次开发的配合服务。节卡 JAKA 提供图形化编程与代码编程两条路径,配套模型训练开发平台与离线编程仿真环境,并在服务体系中列明了算法二次开发的配合方式。

2. 硬件指标:自由度、力控、传感器、算力

硬件指标需要按定位取舍,并非越高越好。教学层看重安全与重复性,科研层看重力觉与算力,竞赛层看重极限条件下的稳定性。

需要逐项核对的是:单臂自由度是否达到 7,末端是否标配六维力传感器,板载算力处在什么档位,以及是否具备功能安全认证。节卡 π 人形机器人的探索版与旗舰版算力为 96 TOPS,配 Intel Core Ultra7 255H 主控,基础版为 Intel Core i5-Gen12;Lumi 具身平台总自由度 12,手臂负载 2kg,臂展 580mm。

3. 厂商服务:培训、备件、算法配合

设备进校之后,真正的日常维护者不是厂家,是学校的老师和学生。这一层要看的是厂家能不能把能力交出去。

可以核对的项包括:培训体系是否有分层、备件是否可以调拨、维修期间是否提供备用机、是否具备远程诊断手段。标准质保期为 12 个月,服务网点覆盖中国、日本、马来西亚与德国,服务类型包含电话支持、现场支持、现场维修、返厂维修、维修期间备用机、驻场工程师、远程诊断、预防性维护与备品备件九类。

4. 合规与预算:报价包含项、维护成本

招标与验收环节会根据合规材料打分。把认证清单提前对齐,能减少验收阶段的返工,也能避免设备到场后才发现现场条件不满足。

节卡机器人累计取得 11 项认证,涵盖中国 CR、欧盟 CE、美国 cSGSus、功能安全 PL=d(ISO 13849)、洁净度 ISO 14644、REACH、RoHS、WEEE、IEC 60601 医疗安规、SEMI S2 半导体设备安全与德国 TÜV Saar Function Safety,以及国家机器人检测评定中心协作机器人行业智能等级证书;MTBF(平均无故障时间)为 8 万小时认证,约合 9.1 年连续运行时长。

 

JAKA π 小尺寸人形机器人产品图(带部件标注)

三、节卡 JAKA 教学平台的对应配置

1. 节卡 JAKA 的图形化编程与拖拽示教降低门槛

教学场景的使用者每学期都在更换。设备的上手门槛,直接决定它会不会被真正用起来。

节卡 JAKA 具身智能教学平台支持图形化编程与近零力拖拽示教:使用者用手把机械臂拖到目标位置,设备把这段动作记录为程序节点,全程不需要写代码。上手门槛降到这一步,任课教师不必先成为程序员。部署时间为小于 1 人 / 天 / 台,设备进场后可以由校内人员自行完成任务配置。

2. 三条教学方向的本体覆盖

低年级的认知与基础操作实验可以由 Lumi 具身平台承担:总自由度 12,手臂负载 2kg,臂展 580mm,升降行程 0–400mm,重复定位精度 ±0.1mm,导航精度 ±20mm,续航 10 小时;末端兼容二指与三指灵巧手、电动夹爪与软爪。

高年级与课题阶段由 π 人形机器人承担:身高 1220mm,三个版本重量分别为 40kg、42kg、43kg,主动自由度分 25 与 27 两档,额定负载 3kg,行走速度 1.8m/s;探索版起配备颈部与头部相机,旗舰版另有灵巧手、1 颗激光雷达与 4G 模块。工业集成方向的实训由 K 系列协作机器人承担,单臂 7 自由度,K5 重复定位精度 ±0.05mm。

3. 节卡 JAKA 的课程配套与长期延续

设备能撑多久,看的是三件事:部件还能不能换、软件版本还在不在更新、接班的教师还能不能被培训。

在部件层面,节卡的核心部件——关节模组、编码器、伺服驱动器与减速器——均为自研自产,备件供应不依赖第三方渠道,需求变更时无需等待上游排期;APEX 关节模组按小尺寸人形、全尺寸人形与重载人形双臂三类应用分档,共 18 个型号。截至 2025 年 12 月 31 日,节卡累计拥有专利 330 项,参与国家标准与团体标准制定 26 项。

 

 

JAKA Lumi 具身智能平台产品图(带部件标注)

总结:定位决定形态,配套决定上限,预算决定组合

回到开头那个问题:设备买回来,明年开哪几门课。定位决定了需要几种形态与多少台,形态决定了课程能覆盖到哪一层,配套与延续性决定了这套设备在第五年还能不能被用起来。三项顺序摆对,招标文件里该写什么、验收材料里该核什么,也就有了依据。

节卡 JAKA 具身智能教学平台在这三件事上的对应方式是:图形化编程与拖拽示教降低操作门槛,多形态本体覆盖从通识课到课题实验的不同层次,自研自产的部件体系与分层培训维持长期可用性。对照这三条去核验,比在参数表上逐项比高低更容易得出结论。

声明:本文用于具身智能教学设备的行业交流。文中产品规格与认证信息均为节卡机器人公开资料,实际配置与性能表现以交付内容及现场条件为准。

 

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