副教授 博士生导师 硕士生导师
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所在单位:机械工程及自动化学院
学历:博士研究生
在职信息:在职
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河北新乐人,工学博士,副教授,博士研究生导师,2009年毕业于北京航空航天大学机械电子工程专业,获工学博士学位。
现为机械工业服务机器人重点实验室主任,中国机械工程学会机器人分会专家委委员、全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC591)委员、中国电子学会嵌入式系统与机器人分会专家委员会专家、中国计算机学会智能机器人专业委员会专家委员、中国通信学会工业互联网委员会委员、中国机电一体化技术应用协会标准化工作委员会专家委员、《制造业自动化》青年编委会主任委员。
主讲课程:
主讲课程为《微机原理与嵌入式技术》、《嵌入式系统》、《实时嵌入式系统设计》。参与申请与开展北航MOOC研究生课程“机电一体化系统设计与实践”,并主编《机器人学及其应用---导论》、《智能机器人创新热点与趋势》、《协作机器人技术及应用》;指导研究生的开题报告、硕士毕业论文,并在航空制造机器人机械臂的数字化设计、仿真优化,工业机器人工艺应用集成开发平台,基于视觉的航空制造机器人智能抓取、人机协作机器人运动规划与环境建模,基于多传感器的航空制造焊接机器人、机器人磨削抛光工作站的智能控制等方面对博士、硕士生进行课题研究指导。
主要研究工作概述
主要从事航空智能制造、智能制造机器人控制与集成、工业机器人工艺应用集成开发、航空发展战略等领域研究。研制了具有自主知识产权的搬运工业机器人数字化设计平台、发动机配件打磨/去毛刺工业机器人工作站、人机协作机器人“感知-决策”智能控制方法、智能康复机器人系统等。在期刊和国际会议上发表论文80余篇,其中SCI收录30余篇,EI/ISTP收录30余篇,申请国家发明专利30余项,已授权16项。出版专著3本《机器人学及其应用---导论》、《智能机器人创新热点与趋势》、《协作机器人技术及应用》。参加编写《嵌入式系统设计与实例开发——基于ARM微处理器与μC/OSⅡ实时操作系统(第3版)》、《嵌入式系统原理与应用——基于XScale与Linux》等教材。
作为项目第一负责人/首席科学家正在开展国家机器人重点研发计划“工业机器人工艺应用程序集成开发平台”重大项目攻关,研究机器人典型工艺应用与规划、智能学习与优化技术;作为项目负责人正在开展国家自然科学基金面上项目“面向航空领域人机协同装配的移动双臂操作机器人安全控制方法研究”研究,牵头开展移动双臂机器人人机交互柔顺控制与安全性等研究。作为项目第一负责人完成了科技部863计划重点项目“工业机器人数字化设计平台”、国家自然科学基金青年基金项目“具有生物体肌肉特性的可变刚度弹性驱动机械臂”;并先后参加了国家支撑计划“工程机械大型关键结构件智能焊接生产线”、工信部智能制造新模式应用项目“中医药产品智能制造新模式应用” 、北京市科委“物流机器人成套系统关键技术研发与整线集成” 重点课等重大项目研究,在航空制造机器人先进控制技术与集成应用研究方面,参与研制了具有自主知识产权的搬运机器人样机及嵌入式控制器,并在自动化生产线、发动机缸盖生产线进行测试和应用;研制了面向飞机机身对接装配的柔性轨道钻孔机器人,并在飞机装配制造企业进行测试。
[1]人机协作智能机器人“感知与决策”控制: 针对智能制造(航空装配与检测过程)中的抓取分拣任务,结合机器视觉和机器人控制,基于视觉的机器人智能抓取自学习的理论研究,构建了UR机器人视觉引导抓取系统的实验平台,进行实验验证;在人机共融场景中,研究人机协作机器人的运动规划与环境感知技术。
[2]智能制造机器人集成应用、嵌入式机电控制与柔性装配制造: 围绕航空智能制造机器人、嵌入式机电控制与飞发动机柔性装配制造的需求,针对我国机器人正向设计能力缺乏等问题,作为项目技术负责人搭建我国具有自主知识产权的“工业机器人数字化设计开发平台”,开展了总体方案的论证、设计平台架构设计、功能模块划分,形成了工业机器人需求分析及设计流程分析报告,并对典型搬运码垛工业机器人的运动学仿真、动力学优化与求解器等关键技术开展攻关,面向优化工业机器人的正向动态设计,整理了搬运机器人的现代设计流程、规格定义,构建了搬运机器人机械本体的参数库、核心部件选型参数库、运动路径规划/仿真库
[3]面向航空复杂产品的数字化设计制造一体化: 包含“具有生物体肌肉特性的可变刚度弹性驱动机械臂”,面向机器人/机械臂与人类互动接触时的安全性设计与控制实现,保证机器人操作的安全性,通过机器人弹性驱动器中的弹性元件可在有限的范围内弹性形变,像生物体的肌肉一样吸收、储存并再次利用能量,在一定程度上消除机械震荡和减轻损伤,研究基于力和位移的综合运动控制实现机械臂的柔顺作业。