中科学研线下科研
生物医学工程相关专业特辑
生物医学工程，是一门典型的交叉学科，它深度融合了工程学原理与生命科学知识，致力于解决医学领域的各类难题。
从医疗器械研发到生物材料创新，从医学成像技术优化到康复工程设计，处处都有它的身影。
比如，它运用电子电路、计算机技术打造高精准的医学检测设备，助力医生更准确地诊断疾病；通过材料科学研发可降解、相容性佳的生物材料，用于制造人工关节、血管支架等。
这一学科不仅推动了医学进步，为患者带来更有效的治疗手段，还在产学研的紧密结合中，不断催生新的技术与产业，成为医疗健康领域创新发展的重要力量。
本期，将和大家重点介绍数学专业相关线下科研项目，对生物医学工程、生物科学、材料学、生物技术或人工智能等相关专业感兴趣的同学一定不能错过！
中科学研线下科研项目
为帮助学生们打破科研壁垒，让更多的学生进入顶尖实验室跟随名师学习科研，提升科研能力，中科学研已陆续推出多期线下科研项目，为众多学生提供了向领域内杰出导师学习的机会！
2025年7-8月，中科学研将在多个北京、深圳及珠海等地的985高校、国立科研院所实验室中开展实验室线下科研项目，涉及机械工程、商科、哲学、政治学、经济学、心理学、化学、材料、物理、生物医学、计算机与人工智能、数学、生物医学工程等多门学科。8-12年级学生不容错过！！
项目导师来自国内自然科学最高学术机构，为研究领域内实力突出的科研翘楚，建成了完整的自然科学学科体系，科研实力和影响力超过国内大部分985、211院校。
骨科机器人的人机交互技术及操控机制研究
骨科机器人的人机交互技术及操控机制研究，旨在提升机器人在手术辅助、康复训练等场景中的精度、安全性与智能化水平。
该方向聚焦于通过力觉反馈、图像导航、脑-机接口等多模态交互手段，实现医生与机器之间的高效协同与精准控制。
同时，结合人工智能与运动控制算法，优化操控机制，使机器人能够自主或半自主完成骨骼定位、路径规划、手术执行等复杂任务。
人机交互的友好性与操控的精细性，是推动骨科机器人从“工具”走向“智能助手”的关键，也是未来精准医疗发展的重要技术支撑。
项目目标
导师将根据每位同学的学术背景，通过线下实验室实操帮助学生学习掌握科研技能与方法；了解骨科机器人制作与系统设计核心知识与发展前沿；学习掌握骨科机器人整机实验，烧录代码程序，测试等操作。
项目导师
开展医疗康复机器人、手术机器人相关方向研究，先后主持多项国家级、省级自然科学基金项目，发表多篇顶刊论文，研究专利成果突出，授课经验丰富，沟通能力强。
项目课程简述
理论教学部分：多学科物理模型的可行参数化方法及其在骨科机器人系统设计应用理念、系统整体控制需求等科学背景、3D 打印技术在骨科机器人制作中的应用、模拟电路原理、骨科机器人的相关运动学理论、骨科机器人系统驱动器、传动单元、以及传感部分相关理论等。
实验操作部分：学习电子实验设备、工具操作方法及安全事项，基于理论学习进行实操演练；安装SolidWorks或Creo等建模软件；理解其操作界面、基本工具和功能；绘制图纸并完成骨科机器人的建模设计，完成各部分模型的装配，进行动画设计展示；基于不同骨质（如松质骨）等实验物体进行骨磨削/切削、钻孔实验，并完成工作空间、运动性能等测试，并记录最终数据，同时与理论分析结果相比较等。
课堂实录
智能假手多动作与轻量化的灵巧仿生创成
智能假手的多动作与轻量化灵巧仿生创成，致力于打造既具高自由度动作能力、又兼具生物逼真性的下一代假肢系统。
该研究融合仿生结构设计、柔性驱动材料、传感与控制算法，通过模仿人手肌腱布局与运动模式，实现复杂抓握、精细操作等多动作功能。
同时，采用轻质高强度材料与集成化电子元件，提升佩戴舒适性与能源效率。
通过脑-机接口、肌电控制等方式实现自然的人机交互，使假手在义肢康复、增强现实等领域具有广阔应用前景，是人工智能与仿生工程交叉融合的典型体现。
项目目标
导师将根据每位同学的学术背景，通过线下实验室实操帮助学生实践学习手内狭小空间复现丰富手部动作功能的高维运动信息，学习掌握结合适应性控制，传感、机构设计等对机械手进行灵巧仿生的一体化创成技术。
项目导师
开展智能假肢、康复辅助外骨骼相关方向研究，先后主持多项国家级、省级自然科学基金项目，发表多篇顶刊论文，研究专利成果突出，授课经验丰富，沟通能力强。
项目课程简述
理论学习部分：仿生灵巧手的需求背景、设计难点、肢体功能代偿的应用前景及前沿性、驱动电机、传感与控制技术在灵巧手仿生控制方面的技术应用及需求、灵巧手多关节协同的系统驱动、人机界面、传感及控制相关理论知识、驱动单元的选择及参数调节原理，及对手指多关节的协同运动控制方法等。
实践操作部分：体验仿生灵巧手样机的运动控制，基于肌电传感器或其他物理传感器的生机电信号采集方法，基于不同3D打印设备实际操作打印采用三维绘图软件绘图并打印三维模型样件，针对指定实验对象、进行轨迹、握力、位姿等实验测试及数据记录等。
课堂实录
脑机接口设计原理与实践
脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）是一种在大脑与外部设备之间建立直接通信通道的前沿技术，其设计原理基于对脑电（EEG）、皮层电位（ECoG）或单神经元信号的采集与解码。
BCI系统主要包括信号采集、信号处理（特征提取与模式识别）、指令输出与反馈机制四个核心模块。
实践中，BCI广泛应用于神经康复、假肢控制、智能设备交互乃至意识检测等领域。
研究重点包括提高信号的稳定性与识别精度、增强系统的实时性与适应性，以及实现非侵入式设备的便捷化和低成本化，是推动人机融合与神经工程发展的关键技术路径之一。
项目目标
导师将根据每位同学的学术背景，通过线下实验室实操帮助学生学习掌握科研技能与方法；掌握计算机、生物医学工程等相关核心知识与应用；实操并掌握脑机接口设计、脑电数据分析等实验技能。
项目导师
开展非侵入式脑机接口在运动康复中的应用及其相关神经机制、侵入式脑机接口的研发以及基于此的基本神经机制的探索、神经接口的研发和应用探索相关方向研究，先后主持多项国家级、省级自然科学基金项目，发表多篇顶刊论文，研究专利成果突出，授课经验丰富，沟通能力强。
项目课程简述
理论学习部分：脑机接口相关概念、脑机接口类型、框架结构介绍、常用的脑机接口范式介绍、现有脑机接口的常用应用场景介绍、及脑机接口的用户需求、伦理介绍和未来展望等。
实践操作部分：非侵入式脑机接口实验基本操作介绍和实践、信号放大采集系统介绍和实践、典型非侵入式脑机接口范式（P300,运动想象）实验、脑电数据分析，及脑机接口设备典型应用实践等。
课堂实录
为什么选择我们？
1师资优势
项目导师就职于985高校或国立科研院所，为研究领域内实力突出的科研翘楚，科研实力和影响力也超过国内大部分985、211院校教授，足以媲美美国排名前30大学的教授。
2项目优势
理论实践相结合的教学模式
严谨规范的科研实训，在学习理论基础之后，带学员进入实验室开始实操学习。
理工科优势,部分涉及经济门类
项目与导师研究方向覆盖多类理工科研究方向，部分涉及经济金融应用。专业关键词包括：人工智能、生物医学、环境科学、计算机科学、数学、心理学、材料科学、生物信息学、金融学、机电工程学.....
3产出优势
1、高质量结项报告
2、个性化网申推荐信
3、科研结项证书，丰富简历
4、优秀学员可获得RA机会
5、教授指导留学选校，助力DIY留学
6、教授指导留学,升学择校及专业选择
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