中國(guó)計(jì)量大學(xué)人工智能與機(jī)器人團(tuán)隊(duì)主要開展仿生機(jī)器人與智能控制、感知、檢測(cè)技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、主動(dòng)柔順控制以及機(jī)器視覺與特種檢測(cè)等方面的研究工作和工程應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)組建于2005年，是一支由多位資深機(jī)器人領(lǐng)域?qū)＜?、青年教師以?/span>70余名研究生組成的團(tuán)隊(duì)。核心成員均是博士畢業(yè)，擁有豐富的機(jī)器人領(lǐng)域基礎(chǔ)研究經(jīng)驗(yàn)和實(shí)力。團(tuán)隊(duì)教師梯隊(duì)近20人，其中正高職1人，副高職6人，博士學(xué)位16人。承擔(dān)科研項(xiàng)目53 項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)項(xiàng)目26項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目20余項(xiàng) 。發(fā)表學(xué)術(shù)論文 261 篇，其中SCI（或SSCI）收錄論文139 篇，IEEE Transactions論文22 篇，機(jī)器人相關(guān)的發(fā)明專利50余項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)骨干教師獲獎(jiǎng)10余項(xiàng)，其中省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)近五年經(jīng)費(fèi)到賬共計(jì)近3000萬(wàn)，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地達(dá)300余平。
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（1）仿生機(jī)器人研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
氣動(dòng)肌肉具有清潔安全、質(zhì)輕便捷、功率密度大、仿生性能好、柔順性高等優(yōu)點(diǎn)，由其驅(qū)動(dòng)的仿生機(jī)器人成本低廉、生物適應(yīng)性好。本項(xiàng)目在已有基礎(chǔ)上，自主研發(fā)了編織型人工氣動(dòng)肌肉與形狀記憶合金絲人工肌肉，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自研氣動(dòng)肌肉與Festo氣動(dòng)肌肉性能接近。使用自制的氣動(dòng)肌肉成功研制 “牧羊犬”機(jī)器狗，并進(jìn)行了對(duì)角步態(tài)的行走實(shí)驗(yàn)、跨溝壑等復(fù)雜路況的行走實(shí)驗(yàn)，同時(shí)研發(fā)了用于平衡障礙患者的氣動(dòng)肌肉的康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)品。
（2）特種檢測(cè)機(jī)器人研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
超聲波等接觸式檢測(cè)法利用超聲波在物體內(nèi)部傳播的特性檢測(cè)物體的缺陷，可以測(cè)出檢測(cè)對(duì)象中的裂紋和腐蝕等問題，是壓力容器等特種設(shè)備重要的非破壞性檢測(cè)方法。針對(duì)風(fēng)電葉片、壓力容器等特種設(shè)備的檢測(cè)問題，分別設(shè)計(jì)了永磁吸附和負(fù)壓吸附爬壁機(jī)器人，應(yīng)用相控陣超聲C掃描技術(shù)解決風(fēng)電葉片在役內(nèi)部缺陷超聲檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)在役壓力容器結(jié)構(gòu)的完整性評(píng)價(jià)、聲發(fā)射的缺陷點(diǎn)位、金屬缺陷的機(jī)器人檢測(cè)。
（3）工業(yè)機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)與標(biāo)定校準(zhǔn)服務(wù)
工業(yè)機(jī)器人是用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動(dòng)性，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能，被被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。團(tuán)隊(duì)針對(duì)工業(yè)需求研制了多種不同功能的工業(yè)機(jī)器人，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了工業(yè)機(jī)器人控制器，研究了工業(yè)機(jī)器人力反饋控制，同時(shí)提供工業(yè)機(jī)器人標(biāo)定校準(zhǔn)服務(wù)。
（4）巡檢機(jī)器人研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
巡檢機(jī)器人通過智能化技術(shù)替代重復(fù)、高頻、高強(qiáng)度的低腦力勞動(dòng)，解放人力以從事更復(fù)雜和更有難度的工作，團(tuán)隊(duì)在已有基礎(chǔ)上，研發(fā)了地鐵站巡檢機(jī)器人、排洪隧洞巡檢機(jī)器人、變電站巡檢機(jī)器人、管道巡檢機(jī)器人。機(jī)器人采用視覺融合的激光雷達(dá)SLAM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主定位和導(dǎo)航；采用5G通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人巡檢息的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)；可針對(duì)結(jié)構(gòu)性病害進(jìn)行探測(cè)，針對(duì)對(duì)火災(zāi)情侵入﹑有害氣體侵入等環(huán)境變化情況進(jìn)行探測(cè)。
1）科研項(xiàng)目
[1] 浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目-領(lǐng)雁，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2022C03G1123943，項(xiàng)目名稱：?；飞a(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)管道安全智能焊縫檢測(cè)裝備研發(fā)及示范應(yīng)用，直接費(fèi)用： 115萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2023.01-2026.12；
[2] 國(guó)家自然科學(xué)基金，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：51575503，項(xiàng)目名稱：有脊椎氣動(dòng)肌肉四足機(jī)器人機(jī)構(gòu)與滑坡面步態(tài)CPG調(diào)節(jié)機(jī)理，直接費(fèi)用：76.80 萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2016.01-2019.12；
[3] 國(guó)家自然科學(xué)基金，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：50905170，項(xiàng)目名稱：緩沖規(guī)劃與機(jī)器人多點(diǎn)主動(dòng)碰撞機(jī)理及人工肌肉實(shí)現(xiàn)，直接費(fèi)用：20萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2010.01-2012.12；
[4] 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2018YFB2101004，項(xiàng)目名稱：地下基礎(chǔ)設(shè)施多感官機(jī)器人智能巡檢技術(shù)，直接費(fèi)用：165萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2018.06-2022.06；
[5] 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2018YFC0809204，項(xiàng)目名稱：風(fēng)險(xiǎn)可疑郵寄物拆包防護(hù)裝備及痕量風(fēng)險(xiǎn)源快速識(shí)別技術(shù)，直接費(fèi)用： 50萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2018.07-2021.06；
[6] 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2017YFC0804609，項(xiàng)目名稱：大型高尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用示范，直接費(fèi)用： 40萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2017.07-2020.12；
[7] 863計(jì)劃項(xiàng)目子課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2015AA042302-4，項(xiàng)目名稱：智能材料與仿生結(jié)構(gòu)一體化的人工肌肉柔順驅(qū)動(dòng)單元研究與開發(fā)，直接費(fèi)用：81.75萬(wàn)元， 項(xiàng)目起止年月：2015.01-2017. 12；
[8] 科技部公益行業(yè)質(zhì)檢計(jì)劃項(xiàng)目子課題，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：201210076-2，項(xiàng)目名稱：基于酒泉國(guó)家千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電設(shè)備關(guān)鍵檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究，直接費(fèi)用：56萬(wàn)元，項(xiàng)目起止年月：2012.01-2015. 12；
[9] 國(guó)家自然科學(xué)基金，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：61640314，項(xiàng)目名稱：高速、大曲率下輪廓誤差精密控制研究，直接費(fèi)用：26.00萬(wàn)元， 項(xiàng)目起止年月：2012.01-2014. 12；
[10] 國(guó)家自然科學(xué)基金，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：61903351，項(xiàng)目名稱：飽和多控制器系統(tǒng)離策強(qiáng)化學(xué)習(xí)的有限時(shí)間最優(yōu)控制，直接費(fèi)用：23.00萬(wàn)元， 項(xiàng)目起止年月：2020.01-2022. 12；
[11] 國(guó)家自然科學(xué)基金，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：31901400，項(xiàng)目名稱：融合機(jī)理模型與數(shù)據(jù)模型的溫室環(huán)境自適應(yīng)魯棒控制方法研究，直接費(fèi)用：24.00萬(wàn)元， 項(xiàng)目起止年月：2020.01-2022. 12。
2）近五年代表性學(xué)術(shù)論文
1. Liu Dan, Ye Dan*. Edge-based decentralized adaptive pinning synchronization of complex networks under link attacks. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 2022, 3(9):4815-4825. (中科院一區(qū), Top期刊)
2. Liu Dan, Ye Dan*. Exponential stabilization of delayed inertial memristive neural networks via aperiodically intermittent control strategy. IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2020, 52(1): 448-458. (中科院一區(qū), Top期刊)
3. Liu Dan, Zhu Song*, SunKaili. Global anti-synchronization of complex-valued memristive neural networks with time delays. IEEE Transactions on Cybernetics, 2019, 49(5): 1735-1747. (中科院一區(qū), Top期刊)
4. Lina Wang, Binrui Wang. Construction of greenhouse environment temperature adaptive model based on parameter identification [J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2020, 174: 105477 (中科院一區(qū), Top期刊).
5. Liu Dan, Ye Dan*. Observer-based synchronization control for complex networks against asynchronous attacks. Information Sciences, 2021, 546: 753-768. (中科院一區(qū), Top期刊)
6. Binrui Wang, Youcao Wang, Jiqing Huang, Yuxin Zeng, Xiaolong Liu, Kun Zhou*. Computed Torque Control and Force Analysis for Mechanical Leg with Variable Rotation Axis Powered by Servo Pneumatic Muscle[J]. ISA Transactions, 2023, 14: 385–401. (中科院二區(qū), Top期刊)
7. Zhang B, Zhu L, Pei Z, et al. A Framework for Remote Interaction and Management of Home Care Elderly Adults[J]. IEEE Sensors Journal, 2022, 22(11): 11034-11044. (中科院二區(qū), Top期刊)
8. Xiaohong Cui, Binrui Wang*, Lina Wang, Jiayu Chen. Online optimal learning algorithm for Stackelberg games with partially unknown dynamics and constrained inputs[J], Neurocomputing, 2021, 445: 1-11. (中科院二區(qū), Top期刊)
9. X. Ma, Y. Ye, H. Meng, W. Wang, W. Wang and G. Bao*, Sensor Embedded Soft Fingertip for Precise Manipulation and Softness Recognition. IEEE Robotics and Automation Letters, 2021, 6(4): 8734-8741. (中科院二區(qū), Top期刊)
10. Liu Dan, Ye Dan*. Pinning-observer-based secure synchronization control for complex dynamical networks subject to DoS attacks. IEEE Transaction on Circuits and Systems–I: Regular Papers, 2020, 67(21): 5394-5404. (中科院二區(qū), Top期刊)
3）科研產(chǎn)品
（1）風(fēng)電葉片檢測(cè)爬壁機(jī)器人。柔性吸盤組吸附機(jī)構(gòu)解決了風(fēng)電葉片曲面工作吸附穩(wěn)定性；輪式機(jī)構(gòu)和XY兩套吸盤組的組合控制，保證機(jī)器人在葉片表面的穩(wěn)定可靠工作；應(yīng)用相控陣超聲C掃描技術(shù)解決風(fēng)電葉片在役內(nèi)部缺陷超聲檢測(cè)。
（2）聲發(fā)射定位的超聲壓力容器檢測(cè)設(shè)備。基于B/S架構(gòu)，無(wú)需安裝額外插件，可用于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；具有數(shù)據(jù)和視頻的記錄、檢索與回放，異常報(bào)警、缺陷檢測(cè)分析等功能；實(shí)現(xiàn)了在役壓力容器結(jié)構(gòu)的完整性評(píng)價(jià)、聲發(fā)射的缺陷點(diǎn)位、金屬缺陷的機(jī)器人檢測(cè)。
（3）過格柵機(jī)器人和非接觸磨損評(píng)價(jià)?？蓮V泛地用于普通和帶格柵的水冷壁檢測(cè)，能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)及視頻的記錄、檢索與回放，并完成了機(jī)器人的非接觸磨損評(píng)價(jià)和水冷壁輪廓完整檢測(cè)綜合評(píng)定。
（4）集裝箱爬壁檢測(cè)機(jī)器人。使用電磁吸附式運(yùn)行，在側(cè)壁和頂壁均可穩(wěn)定爬行，可適應(yīng)多種集裝箱壁面結(jié)構(gòu)；機(jī)器人攜帶了云臺(tái)攝像頭，可多角度獲取圖像；采用5G通信網(wǎng)絡(luò)，可連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心；也可以攜帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成操作任務(wù)。該機(jī)器人可以廣泛地應(yīng)用于海關(guān)碼頭集裝箱內(nèi)部貨物查驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房的集裝箱檢查、火電發(fā)電廠的柵格金屬壁面爬壁檢測(cè)。
（5）自主導(dǎo)航垃圾收集機(jī)器人。以3D激光雷達(dá)為主體，多傳感器融合，建立周圍環(huán)境地圖和點(diǎn)云信息，通過點(diǎn)云匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人自身的定位。路徑的規(guī)劃上采用全局路徑規(guī)劃和本地實(shí)時(shí)規(guī)劃相結(jié)合的方式，應(yīng)用于居民區(qū)、寫字辦公樓等公共場(chǎng)所。
（6）游樂設(shè)施檢測(cè)機(jī)器人。使用導(dǎo)航技術(shù)、機(jī)械構(gòu)造技術(shù)、電子通訊技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)以及特種設(shè)備檢測(cè)等技術(shù)，應(yīng)用于各種游樂場(chǎng)所、工業(yè)場(chǎng)所和民用場(chǎng)所。該機(jī)器人的投入使用可降低工作量，提高人員安全，提高纜索檢測(cè)精度，實(shí)時(shí)掌控纜索參數(shù)信息。
（7）智能割膠機(jī)器人。履帶式底盤提升機(jī)器人在膠林的自主行走能力強(qiáng)，環(huán)形切割機(jī)構(gòu)可達(dá)到和樹干的完全包絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)環(huán)境下作業(yè)信息自主獲取及割膠位置伺服控制。采用GPS、IMU、里程計(jì)等多種傳感器融合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位功能；橡膠林運(yùn)行路徑局部和全局規(guī)劃相結(jié)合，獲得最佳線路；通過激光等對(duì)周圍環(huán)境感知，具有豐富的環(huán)境感知能力。
（8）自動(dòng)拆包機(jī)器人。自動(dòng)拆包裝備是為了代替海關(guān)檢疫工作人員，針對(duì)易燃易爆、外來(lái)物種、槍支毒品等各種危險(xiǎn)物品進(jìn)行拆包和檢查。采用機(jī)器視覺、人工智能與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合的方法，研發(fā)了控制規(guī)劃策略和智能學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)了智能拆解和裝備的智能化與信息化。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑紙箱進(jìn)行拆包，并將紙箱內(nèi)部的物品抓取出來(lái)，快速、準(zhǔn)確和安全的處理可疑包裝。
我們真誠(chéng)歡迎具有創(chuàng)新思維和技術(shù)實(shí)踐能力的同行和研究生加入我們和睦友善、充滿活力的團(tuán)隊(duì)，共同致力于機(jī)器人領(lǐng)域的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
我們的研究方向主要包括但不限于以下幾個(gè)方面：
1. 機(jī)器人感知與認(rèn)知：研究機(jī)器人的感知能力，包括視覺、聽覺、觸覺等，以及機(jī)器人的認(rèn)知能力，如環(huán)境理解、情感識(shí)別等。
2. 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與規(guī)劃：研究機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制算法和路徑規(guī)劃方法，以實(shí)現(xiàn)高效、精確的運(yùn)動(dòng)能力，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等方面。
3. 人機(jī)交互與智能系統(tǒng)：研究機(jī)器人與人類之間的交互方式和技術(shù)，包括語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、情感計(jì)算等，以及智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
4. 機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能：研究機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，包括深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等，以提升機(jī)器人的智能水平。
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