序的序
写这篇东西时，笔者是一名南科大机器人工程本科在读的大三小朋友。笔者有较长时间的机器人比赛经验，参加过First系列比赛和RoboMaster比赛，主要负责的都是机器人的机械结构设计，因此与同级的朋友们相比，笔者应该算有较多的实际结构设计和动手装配的经验。但也仅限于此，本科期间其实没有特别专一的只学习机械设计相关的知识，也没有去科研类的实验室打工（因为在RM战队继续长期工作），也没有出国交流的经历。很荣幸能受玺子哥的肯定和邀请来写点东西，本人学艺不精且不善言辞，以下内容如有错误或冒犯，欢迎指出和批评。
序
这可能是一份给机器人工程专业的喜欢机械方向的小朋友的学习计划建议。
笔者刚进大学时读到了硕哥的这篇文章：机器人工程师学习计划 - 知乎 (zhihu.com)，此后每过半年，都会掏出来再看一看；笔者也不是能按照这个学习计划走下来的神仙（不如说完全做不到ww），经常看这篇文章的目的是为了提醒自己：
人外有人，天外有天。切勿急躁。以及学无止境。
笔者总结了一下自己和周围相关方向同学的一些学习情况，写了这样一份参考的学习路线，以供想学习机械方向的同学参考。其中可能有一些暴论和偏见，但是全是真情实感（笑）。笔者把对自己有追求当作学习任何东西的一个前提，所以这份学习路线的难度可能不小（因人天赋而异）；通过阅读这篇文章和自己实践，你会发现理论和实践是有区别的（笑），但是学习这种东西，过程比结果更重要，只要你真的付出时间学，一定能够收获自我的成长。
笔者抱有学习的目的是学习本身的观点，去打比赛，做科研，实习以及拿GPA是你学习的检验和成果，而不是你的目的，更不是用来炫耀的成本。这一点非常重要，所以在此重申一遍：知识和成就不是用来炫耀的成本。
（可能再编一点）
学习路线
笔者从中学开始参加机器人比赛，那时我还没有任何设计的理论知识基础，但也能在搭积木似的造车过程中学到很多实际的装配知识。当我后来学到真正的理论知识时，过去的经验和记忆如同潮水一般的开始攻击我，因此在学习时会产生终于集齐七颗龙珠的快乐感。基于笔者的个人经验，我也比较推荐这种“先学会动手，在学会动脑子”的学习路线（或者说的好听点，叫基于项目的学习w）。
但是学习路线这种东西比较玄乎，个人认为没有一个所谓的正确答案。以下是一些参考。
基于设计流程的学习路线：
设计->画图->加工->装配---->测试
笔者觉得阳间的新手学习路线：
装配->加工->画图->设计
机器人工程课表的学习路线：
画图->加工->设计->？？
课表的顺序和内容似乎怪怪的，但也正常，因为机器人工程也有很多机械方向以外的课，课程只负责把相应的知识交给你，怎么去有逻辑思考，形成一个知识体系是你自己该干的事。
因此，写这一部分的主要目的不是推荐你用什么顺序去上课，而是希望你在学完一些东西后，能够反过来思考，重新组织自己的知识体系，以及顺便想想是否有什么缺的东西
核心课程
以下修读学期仅供参考，有目的的延后也可以；笔者本人机械设计基础就学得比较晚。
【后来补充：在笔者写这篇稿子时，得知22级以后的培养方案已经改掉了，一些课（如机械设计基础）已经成为了历史的眼泪，所以这部分内容只能说做个参考图一乐了】
| 大一 | 高等数学（上）/（下） |
|---|---|
| 线性代数 | |
| CAD与工程制图 | |
| 制造工程认知实践 | |
| 大二 | 理论力学 |
| 材料力学 | |
| 机械设计基础 | |
| 大三/大四（凭喜好修读） | 机械制造基础 |
| 高等机构动力学 | |
| 动力学与机械振动 | |
| 有限元理论与工程实践 | |
| 其他任选课 | 工程流体力学 |
| 工程热力学 | |
| 先进制造实践 | |
| 精密加工技术 | |
| （以及其他机械工程专业的课……） |
学习建议
大一
大一进来，如果对自己的方向不确定，建议多去体验下不同专业的课（去实际上课绝对会比你听宣讲会和导师给你吹更好）。另外，如果不是大一一上来就确定了自己的方向，可以考虑2+2，不用强行1+3，因为大多数人大一上的都是通识课，没上过几门专业课，大一结束的那个时间点你对这个专业的实际了解理论上跟刚进来差不多，但很多人会被宣讲会洗脑或者被没专业的焦虑打倒，导致做出草率的选择。
笔者本人是2+2进机器人工程，在大二的时候没选定专业，上了很多不同的电子系，机械系和计算机系的课，目前有很多多余的学分，仍然能够阳间的毕业（没有出去交流过的情况下）。
大一进来，如果已经对自己的方向比较确定，基本锁定机械工程或者机器人工程，那么建议大一时不要上过多的通识必修课（基物，大化，思修等），而是尽量在大一先学习以下课程：
| 大一 |
|---|
| CAD与工程制图 |
| 制工程认知实践（建议大一春或者夏） |
CAD会教2D和3建模软件的使用，在大一上掉即可；制造认知实践（俗称金工实习）会涉及加工的理论知识和实际工具及车床的实操，建议在已经有一定设计和装配经验后再上，推荐大一春，因为夏季学期适合拿来干点别的事。
学完CAD，你应该掌握了AutoCAD和Solidworks的基本使用，其中Solidworks比较重要，希望你能自行进行一些练习来提高软件使用的熟练度，以及理解一下软件的画图逻辑。同时，你应该了解到出工程图（加工用的2d图纸）具有一些规范，尽管可能不太能完全背诵，但你知道有这个东西，也知道应该去哪查。
熟练掌握软件后，你应该强迫自己更规范的使用软件，包括但不限于：规范命名，规范使用坐标原点，规范使用装配体和子装配体，规范使用线层……
上金工实习时你会接触到手动和自动的加工工具，上完这门课后你会对眼前一个零件是怎么加工出来的有一个大致的猜想，比如一个零件应该先铣正面再铣背面，其中要夹装几次，怎么夹装，换几把刀等。
学校的课程中比较缺少对零件的一些后处理步骤（公差测量，返工，表面处理等），这一部分内容需要自己去拓展了解；想想你在上CAD时画的工程图，当你了解了零件的工序之后，你会对工程图的意义及标注法有更深的理解。
同时，如果你对加工特别感兴趣（或者以后想做产品而不是科研），应该自己去了解更多的加工方法，因为加工方式会限制你以后设计的思路。
同时，大一一定要好好学习（指课后付出很多时间理解和拓展）的课程有：
| 大一 |
|---|
| 高等数学（上）/（下） |
| 线性代数 |
有一种说法是一个工程师的数学能力决定了他的上限。高等数学（微积分）和线性代数是非常重要和基础的课程。
其中微积分需要重点理解微积分的本质含义，以及一些复杂概念的物理意义（多重积分，梯度……）。
线性代数需要理解线性组合和线性变换的本质（定义，几何含义，特征值，基变换……），对一些特殊的矩阵有一些基本认识（反对称，投影，正交……）。硕哥曾经说过，优秀的工程师至少要学5遍线性代数；在大一的这个阶段，应该先着重对本质的理解和进行一些广泛但浅的认识。
顺便，个人觉得工科的学生对于数学学科的学习，可以不那么死板，不用过多的纠结定义和完备的证明，也不用纠结过分花哨的解题技术，但是一定要重视对本质的理解。
推荐3blue1brown的关于微积分和线性代数的系列视频：3Blue1Brown的个人空间_哔哩哔哩_bilibili
线性代数实在学不懂的也可以看下面这位up主的视频：有头发的小明的个人空间_哔哩哔哩_bilibili
（顺便上点私货XD）
大一也可以去加入学校的Robomaster机器人战队（ARTINX战队），机器人战队的学习路线比较贴近阳间的上手流程：先从实践环节出发，有一定经验认知后再回到理论学习和实践。战队里有非常多的前人留下的图纸和文档资源，也有加工环境和装配测试环境，愿意主动花时间学习的人能在这里突飞猛进。
你能学到的东西和你付出的时间成正比，大一比较忙又很想参加队里的工作的话建议少选几个学分。选一大堆课，在队里挂个名摸鱼的话那还不如退队乖乖上课。
在队里完成培训后，你可能会领到自己负责的任务，以下技能是你一定要学会的：
- 熟练掌握基本工具的使用，以及了解一些标准件（螺丝，轴承……）的装配规范和顺序；
- 看到一个机构，能够自己思考出阳间的装配顺序；
- 对板材和管材的加工了如指掌，知道容易出现公差的地方在哪；
- 对机构强度有大概的认识（看到/摸到一个机构能判断出它的强度问题）；
- 对从需求分析到测试跌倒的整体设计流程很熟悉，知道这个项目目前在哪一步；
- 对一些常用驱动器和常用结构的设计规范有一定认识。
加入战队的同学大一的暑假会去打比赛，如果打完比赛后准备留队，那么暑假应该总结反思自己过去一年的学习成果，以及准备队里明年的一些工作；如果不留队，剩下的暑假可以回顾一下数学，以及思考一下自己明年该干什么。
大二
你已经学会了基本的工程基础技能，并且初步的为自己的技能感到沾沾自喜。
刚升上大二（或者升上大二前），你应该对自己的工程方向有初步的判断：做工程还是做科研（这时你应该已经了解到这两个有什么区别）；在此之后，你应该对自己大二干什么有一个规划：
继续留在（对于另外的一些人：加入）机器人战队：非常工程，跟科研几乎完全不沾边
进实验室做科研：视课题组而定，这部分我不熟，我的朋友称实验室的负担比战队轻，但希望你不要只满足于打杂的工作
找个实习：视岗位而定，基本都是工程，几乎没有科研
好好学习：专心学一点理论知识（tips：其实我觉得哪也不去好好学习反而是一条很阳间的路（不管你最终要走哪个方向），铁了心做科研又遇不到阳间课题组的人可以不用强迫自己一定要找项目干，不如好好学习）
大二如果已经进专业，你会开始接触到以下核心课程：
| 大二 |
|---|
| 理论力学 |
| 材料力学 |
| 机械设计基础 |
这三门课程都非常的理论（完全没有实践环节（从笔者学机设这一年开始连机设的实践环节都没了）），恰好此时如果你有一些实践经验，理论知识欠缺，所以一定要认真对待这几门课。同时，你的项目经验此时会对你对这几门课的理解有很大的帮助作用。
理论力学得好好学，上理论力学时可以试着分析下你在过去的项目中做过的机构。
材料力学可以不用强迫自己去记住所有的公式，但是一定要对不同负载的分类和分析方法了如指掌，日后有用到相关知识知道回来找就行。
我们学校的机械设计基础讲的比较快，建议课后多读读教材，同时现在的这门课已经去掉了实践环节，所以有追求的同学可以自己再去找一个项目来实践设计一下。在这门课中你应该了解了各种常见机构的优缺点和标准设计方法；上完这门课后，你会意识到机械设计本身的局限性（？）：它已经有一套完整规范的标准和流程，并且有一套泛用的参数（机械设计手册）；因此你可能会觉得机械设计本身是一门技艺，但缺少创新和研究的空间。
如果是做工程的同学，此时你应该给自己找一个难度稍微高一点的项目，并尝试把你学到的标准规范的流程应用上去（你会发现非常难），在这个过程中你会感到实践和理论的差别，并且逐渐形成一些你自己的规范。
如果是想做科研的同学，学完机械设计基础你的工程之路应该及时暂停，机械设计的流程和经验不是你此时该研究的东西了，此时应该试着去接触一些更前沿的理论知识，包括但不限于：机构学，各种数学建模，力学和分析，仿真……
（继续私货）
对于想继续做工程的人，可以考虑继续留在机器人战队，此时你应该会独立负责一个项目组（或者是某个组的主力成员之一），这时你在设计的每一步都应该多想一想，避免想以前那样纯模仿或是纯经验式的设计，这一年你应该学会的技能有：
- 阳间的项目定位和早期项目规划；
- 对机器人的整个机电系统也有了解，知道如何与电控，算法的队员合作；
- 进行完整的2次以上的设计+迭代过程，最终得到一个比较符合预期功能的机器人；
- 熟练掌握标准件的使用，熟练使用机械设计手册；
- 熟练了解出工图相关规范，有多次发加工和验收的经验；
- 对常用材料特性了如指掌，设计出来的东西没有强度问题；
- 熟练掌握各种突发情况的维修方法。
大三/大四
你已经基本上可以自称一位结构工程师了，已经完全有能力出去接一些小公司的实习。此时你也该为自己的前途感到迷茫了：继续做机械or not？
机器人学是屠龙之术，但纯机械结构设计只是带专的技术（暴论，叠个甲先）；你可以想想什么是本科的带学生该做的事。
对于想要机械方向一条路走到黑的人：
大三大四可以上的课有以下，根据自己的喜好随便上：（其实我只是把相关的课列在这里，大部分我也没上过，推荐不出来捏XD）
| 大三/大四（选修课） |
|---|
| 机械制造基础 |
| 高等机构动力学 |
| 动力学与机械振动 |
| 有限元理论与工程实践 |
以及这些是机械工程的课，也可以学：
| 任选课 |
|---|
| 工程流体力学 |
| 工程热力学 |
| 先进制造实践 |
| 精密加工技术 |
| （以及其他机械工程专业的课……） |
这时你已经养成了自己的学习方式，也会自己补足一些不足的知识了。学习这些课时你会重新接触到数学（主要是线性代数和常微分方程等），对自己有追求的同学可以尝试开始用更数学的眼光来复习这些东西：比如再重学线性代数时稍微关注一下各个概念的数学定义，手推一下一些经典引理的推导（重学线代推荐教材：线性代数应该这样学（linear algebra done right））。
对于要做工程的人，之后就是不断地学习工业上实用的，前沿的理论，并且最重要的是找机会动手实践——面向工程的机械设计某种意义上其实是纯纯的经验学。
对于要做科研的人，更要重视数学的学习（数学基础不好的人建议戒骄戒躁，重学数学），可以不用花太多时间在一些实践上，但是要对各种原理性知识有广泛的认识。
对于想学点别的东西的人：
机器人工程本身不是一个纯机械的专业，学到现在你可能已经学了很多其他知识，比如控制（信号，控工……），比如一些算法（机器学习，计算机视觉……）；如果你不打算机械一条路走到黑，此时是你转行的好时机，你已有的机械和物理的知识也有时会在奇怪的地方为其他学科的学习提供帮助。课表的选择比较自由，主要看个人意愿，这里也没必要推荐了。
（继续私货时间=_=）
如果你大三选择继续留在队里，此时应该已经是核心管理层或者机械组负责人了。此时最忌的事情是打比赛打嗨了，机器人比赛本身水平和平台有限，大家使用的工艺和可能的机构都很有限，不要以为自己能造一辆优雅的车就很厉害了，也不要花时间一直重复这种“自嗨”的行为；一边进行队里的研发工作，你应该一边思考比赛以外的事：如果没有经费和性能上的限制，可能采用哪些别的工艺和设计？如果可以长期开发应该着重哪些地方的设计和仿真？如果面向大批量生产或者装配的需求应该如何设计？
一些重复性的工作可以没良心的丢给队里的新人去做，你应该关注核心的设计任务，以及进行一些以往没做过的思考。
如果你想转行，留在队里也是一个很好的选择，队里有方便上手的新人培训和知识库；此时电控或者算法组的负责人大概率也跟你同级，遇到不懂的直接把大哥拉过来问就好了。
大四的时间安排跟每个人的进路有关，这里没啥可写的了（对不起，笔者也才大三=_=）。笔者认为如果能完整的把这套路线学下来，你应该是一个有能力和有想法的人，这时也不需要别人再给你建议了。