张艳，北京航空航天大学“卓越百人”博士后，聚焦呼吸外骨骼机器人的仿生机制、变刚度变构型设计及人在闭环控制等关键问题。以第一作者或通讯作者发表SCI论文6篇，其中包括生物医学工程领域一区期刊IEEE TBME和康复领域一区期刊IEEE TNSRE（2）等高水平论文；博士学位论文获中国计算机学会智能机器人专委会2025年度博士学位论文激励计划。相关成果受邀在2025中国力触觉技术及应用大会∙青年论坛作报告（排名第3/80）。

主持博士后面上项目1项，作为项目骨干参与国家重点研发计划智能机器人专项、国自然面上、**工程项目、华为合作课题等项目

北京航空航天大学专注于呼吸辅助机器人领域的核心研究团队，深耕软体可穿戴技术与呼吸康复交叉创新，致力于突破传统呼吸治疗设备局限，为呼吸功能障碍人群提供自然、高效、个性化的多场景呼吸辅助解决方案。

欢迎对机器人有兴趣的本科生和研究生加入课题组，具体请联系邮箱：773572772@qq.com，或访问个人主页Yan Zhang's Homepage

已有经验

①前期已经带领5届本科生参加冯如杯，多次获得二、三等奖，带领的本科毕设获得校级优秀毕设，并独立发表一区论文

②参与项目的本科生科研论文均有署名（见文献列表）

③参与重点项目，跟机器人领域专家学习的机会；参与学术会议，包括机器人年会，力触觉大会等

④带领的本科生成功申请ucl，保研至清华

核心研究方向包括：

• 仿生呼吸辅助机器人研发

• 聚焦仿自然呼吸生理机制，打造软体可穿戴机器人系统，覆盖医院、居家、户外全场景应用，实现吸气辅助、呼气增强、咳痰辅助等多功能集成，已针对运动神经元损伤、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、颈脊髓损伤、脑卒中、创伤性呼吸衰竭五类典型疾病患者完成有效性验证。

• 

• 变刚度变构型核心技术

• 创新层阻塞变刚度驱动原理与 Yoshimura 管状折纸结构软体驱动器，实现 20 倍刚度动态切换，可精准施加 0 至 - 50 cmH₂O 负压，兼顾辅助稳定性与穿戴舒适性，相关技术获多项发明专利授权。

• 

• 人机融合智能控制

• 构建双腔室呼吸力学模型与反步法控制策略，研发基于力触觉传感的人机闭环控制系统，实现肺容积精准调控与人机对抗 minimization，支持个性化参数实时优化。

  

• 多模态呼吸意图感知

• 建立呼吸神经 — 肌肉 — 骨骼 — 气流传导解码框架，融合 IMU 传感、膈肌超声、皮层脑电分析，达成毫秒级呼吸状态监测与同步触发，实现呼吸主动参与度的神经解码。

  

• 已发表相关论文

• 
  

[1]Yan Zhang, D. Xue, B. Zhang, M. Shi, X. Nan, Y. Zhang, Q. Ge, Y. Zhang, Z. Wang, Y. Feng* and D. Wang*, "A systematic review of soft respiratory exoskeletons: assistance mechanisms, system architectures, and key technologies," IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 34, pp. 1869-1884, 2026. 

[2]Yan Zhang, Qinggang Ge, Zongyu Wang, Yuxing Qin, Yixing Wu, Mingjing Wang, Mai Shi, Lei Xue, Weidong Guo, Yuru Zhang, Guangyu Wang, and Dangxiao Wang. Extracorporeal closed-loop respiratory regulation for patients with respiratory difficulty using a soft bionic robot [J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2024. (SCI, Q1, IF: 4.6)

[3] Yan Zhang, Danye Li, Fengyao Zhang, Zongyu Wang, Lei Xue, Xiaolu Nan, Nianming Li, Xilai Tan, Weidong Guo, Yuru Zhang, Hongmei Zhao, Qinggang Ge, Dangxiao Wang. Evaluation and modeling of diaphragm displacement using ultrasound imaging for wearable respiratory assistive robot [J].  Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. (SCI, Q1, IF: 4.3)

[4] Yan Zhang,Ziqi Wang,Qinggang Ge, Zongyu Wang, Xiangjie Zhou, Shaohang Han,Yuru Zhang, Dangxiao Wang. Soft exoskeleton mimics human cough for assisting the expectoration capability of SCI patients [J]. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2022. (SCI, Q1, IF: 4.9) （共同第一作者）

[5] Wenzhuo Zhi, Wei Zhao, Yan Zhang*, Enming Shi, Yangfan Zhou, Bi Zhang*. Thoraco-abdominal biomechanical model and dual-layer control method for soft robotic system with application to respiratory assistance [J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. (共同通讯作者)

[6] Yue Wang, Yan Zhang, Qinggang Ge, Yaoxi Zhang, Zongyu Wang, Weidong Guo, Yuru Zhang, Yuhui Wang, and Dangxiao Wang. Voluntary respiration control: signature analysis by EEG [J]. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2023. (SCI, Q1, IF: 4.9)

[7] Zemin Wang, Yan Zhang, Dongjie Zhao, Ruibo He, Yuru Zhang, and Dangxiao Wang. Perceptually inspired C0-continuity haptic shape display with trichamber soft actuators [J]. Soft Robotics, 2023. (SCI, Q1, IF:6.4)

[8] Xilai Tan, Yan Zhang, Bin Zhao, Xiaolu Nan, Yuru Zhang, and Dangxiao Wang. A vibrotactile belt for interpersonal synchronization of breath. Part of proceedings of 6th International Conference AsiaHaptics 2024. 

[9] Ziqi Wang, Xiangjie Zhou, Zejian Zhou, Yan Zhang, Yuru Zhang, and Dangxiao Wang. MateJam: Multi-material teeth-clutching layer jamming actuation for soft haptic glove [J]. IEEE Transactions on Haptics, 2023. (SCI, Q2, IF:2.4)

[10]Zhang Y, Li H, Qin X, et al. Analysis of vibration response and machining quality of hybrid robot based UD-CFRP trimming[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2021, 235(6-7): 974-986.Y.  (第一作者)

• 
  

• 曾主持及参与多项国家级、省部级及横向科研项目，研究方向主要聚焦于穿戴式呼吸辅助机器人、仿生柔性外骨骼、人在回路控制技术。相关项目信息如下：

• 1.人机一体化心肺辅助穿戴式机器人

• 项目来源：国家重点研发计划 “智能机器人”重点专项

• 执行时间：2025 年 1 月 —2027 年 12 月

• 本人角色：项目骨干

• 
  

• 2。基于仿生咳嗽机制的辅助排痰柔性外骨骼机器人

• 项目来源：国家自然科学基金面上项目

• 执行时间：2022 年 1 月 —2025 年 12 月

• 本人角色：核心参与人

• 
  

• 3.基于胸腹压力辅助调控的呼吸增强训练技术研究

• 项目来源：**项目

• 执行时间：2023 年 6 月 —2025 年 6 月

• 本人角色：核心参与人

• 
  

• 4.虚拟现实环境下主动呼吸参与的神经解码及自适应控制机理研究

• 项目来源：虚拟现实技术与系统国家重点实验室自主课题

• 执行时间：2022 年 1 月 —2023 年 12 月

• 本人角色：核心参与人

• 
  

• 5.触觉反馈手套

• 项目来源：华为横向合作项目

• 执行时间：2021 年 1 月 —2021 年 12 月

  本人角色：参与人

• [1] 触觉人机交互
• [2] 软体机器人
• [3] 可穿戴机器人
• [4] 呼吸辅助机器人

• [1] GitHub : 7d7f8fe3b47bf4f6027a273e2dc0dbc2eb41c86814e45c5c2ff8c8ee95caa8defc000f530711c2d6563dfec3ada41420365a303bcffbdaf426096efc87fcd74deb0153f752d21343a68979d66a2faff58d794a25c5bdefbe571c3cde6d333b690c32f21342a351a6a47b0f09887ef61d95d97170db917fe9bf5ec4c4dfdc75e5
• [2] 个人邮箱 : 1e831e5e4bf4a4649854a26c9e1d734399439f835a728e1f037ea0504773319e56fc2702d4eee8ce2f0487b8b8edf62eb272408d48ae096e0e148abac93f77c933b2d81c3d1a74eb57153acdd1ccec29fba7babbb69fe18d7d2715f266f90fb2bf8d57ce81f5fa3b97fff060460cb893c18a188e869e4919d06bffe823c6fc91