机械工程学院

特种机器人研究团队

  特种机器人研究团队依托于“先进装备工程与技术”国家一流学科，聚焦国家重大战略与行业需求，以特种机器人的工程应用为牵引，坚持问题导向，面向危化品储运与应急处理、高危与辐射环境作业等行业的“人不能及、人不愿及”之困境，凝炼其中的科学问题和共性技术以及工程应用中的核心技术，深入开展特种机器人新型移动与作业机构及其构型设计方法、环境智能感知与理解、智能作业方法、以及复杂环境下的机器人综合生存能力等方面的研究，经近20年的培育，形成了在国内具有较高影响力的技术及成果。

   团队全职研究教师29人，其中教授12人，副教授12人。在读博士研究生29名、硕士研究生136名。

近年来承担国家重点研发计划、国家863计划主题项目、国家自然科学基金重点项目、709计划等国家级项目20余项，省部级科研项目40余项，出版专著3部，发表学术论文200余篇，授权发明专利50余项，获省部级科技奖励6项。

团队里程碑：

2003年：承担我校第一个国家863计划重点项目，之后共有6个项目获得国家863计划支持；

2007年：承担我校第一个国家709计划项目（军方“机密”项目）；

2010年：“危险行业机器人化装备与控制技术研究”成果，被教育部验收专家组评为“十一五” “211 工程”建设标志性成果。

2012年：入选教育部长江学者与创新团队发展计划；

2013年：入选首批天津市重点领域创新团队（A类）和天津市特支计划；

2015年：入选河南省“河洛英才计划”，开始实现成果产业化；

2020年：入选科技部创新人才推进计划重点领域创新团队；

主要创新成果：

针对危化品泄露封堵作业，在国内首次提出了移动机器人的车--手--眼协调和嗅视听融合方法与技术。

                                           

                       移动机械手                     嗅视听融合机器人

针对复杂地形的高通过性需求，在国内首次提出并研制完成了移动机器人的被动自适应移动机构和轮腿复合式移动机构。

    

                          被动自适应机器人             轮腿复合机器人

针对核电站在役维护与检测需求，研制了国内首台核电压水反应堆多功能水下异物打捞与检测机器人。

   

                                    核电水下机器人                        水下作业实景

针对特殊行业的移动柔性作业需求，研制了国内首台柔性移动作业机器人。

     

                                  卫星柔性装配机器人               双足双臂机器人

针对多变曲率金属立面，面向各类储罐、船舶、风电、火电、核电等行业的维护与检测需求，研制了国内首台磁吸附爬壁机器人，并形成系列化成果与产品。

            

                                                   喷漆、高压立面清洗及磁粉检测机器人

主要科研项目：  

近年来团队先后承担国家重点研发计划、国家863计划主题项目、国家自然科学基金重点项目、709计划等国家级项目20余项，省部级科研项目40余项，累计科研经费超1.4亿元。

2015-2019年度团队承担主要项目情况如下：

类别	项目名称	金额
国家重点研发计划	面向大型立面维护的作业机器人关键技术研究与应用示范	4378万
国家重点研发计划	面向酿造工艺流程的机器人智能作业系统	2845万
国家863计划主题项目	面向卫星的移动操作臂柔性装配关键技术与应用示范	4160万
国家自然科学基金重点项目	面向石化危化品泄漏巡检的机器人作业方法与关键技术研究	241万
国家自然科学基金重点项目	机器人宇航员空间站仿人作业理论与方法	92万
国家自然科学基金面上项目	面向核电RCV的机器人自适应机理与高效作业方法研究	83万
国家自然科学基金面上项目	面向人机共融协作的柔性双臂机器人安全作业机理研究	90万
天津市杰出青年基金项目	基于智能量化表征的外骨骼机器人智能发育机理研究	100万
天津市智能制造科技重大专项	面向危险品仓储泄露巡检的全向移动机器人系统研究及应用示范	300万
河北省自然科学基金重点项目	面向石化储罐与船舶大型立面维护作业的智能化方法	100万
国家重点研发计划	人-机-环境系统动态变化下冗余机器人灵巧作业规划	240万
国家自然科学基金重点项目	机器人宇航员空间站仿人作业理论与方法机器人宇航员空间站仿人作业理论与方法	158万
天津市重点领域创新团队推进计划	极限环境下作业机器人技术	100万
国家863计划主题项目	移动操作机械臂核心技术研究及应用示范	160万

团队负责人：

张明路 教授，工学博士/博士生导师，教育部“特殊环境下服役机器人关键技术”创新团队负责人，天津市创新人才推进计划重点领域创新团队“面向危险作业环境的作业机器人关键技术创新团队”负责人，同时入选天津市特支计划，国家863计划项目首席专家，国家重点研发计划项目首席专家，天津市机器人学会副理事长。

主要领衔开展面向极限环境作业的特种机器人领域关键技术的开发与研究，包括特种机器人机构与控制、移动机械手控制方法、嗅觉定位、声源定位、机器人视觉、无线传感器网络、多传感信息融合等研究方向。近年来，主持国家重点研发计划1项、国家自然科学基金重点项目1项、国家863计划7项、国家709计划1项、国家自然科学基金2项、以及多项河北省和天津市自然科学基金、支撑计划等项目，主要研究领域涵盖：特殊环境下服役机器人机构、智能感知、信息融合、安全作业等理论与技术。

在本领域国内外重要期刊上发表论文100余篇，获得发明专利50余项。获得河北省技术发明一等奖一项、教育部自然科学二等奖一项、河北省科技进步二等奖一项，天津市科技进步二等奖两项。

团队导师及简介：

导师	简介	研究方向
张建华	工学博士/教授 “元光学者” 科技部创新团队负责人 国家重点研发计划项目首席科学家 天津市杰出青年基金获得者 河北省杰出青年基金获得者 河北省三三三人才	医疗手术机器人、康复机器人、机械臂智能感知、机器人化工程装备
丁承君	工学博士/教授 中国人工智能学会理事 中国人工智能学会智能产品与产业委员会副主任	智能机器人、物联网、人工智能、嵌入式微控制技术
张小俊	工学博士/教授 机械工程学院副院长 获河北省科学技术发明奖一等奖、天津市科技进步奖二等奖	仿生机器人，面向石化、核电、船舶等应用领域的特种机器人技术，汽车电子、智能汽车技术
孙立新	工学博士/教授 获河北省科学技术发明奖一等奖、河北省科技进步奖二等奖	机电一体化系统集成技术、机器人视觉、人+机器人协同作业控制
曲云霞	工学博士/教授 教学名师	机电系统控制、机械系统动力学
黄凤荣	工学博士/高级工程师 中国航天科工集团三院8357所  副总设计师	智能导航制导与控制、智能感知、信息融合
孙凌宇	工学博士/教授 河北省科学技术发明奖一等奖河北省科技进步二等奖	特种机器人嵌入式感知、控制技术； 极限危险环境下视觉技术
李满宏	工学博士/副教授 “元光学者” 荣获河北省技术发明一等奖、河北省科技进步二等奖、中国机械工业科学技术二等奖	六足机器人步态规划与柔顺控制、爬壁机器人机构设计与作业控制、核电机器人检测方法与系统研发
刘璇	工学博士/副教授 获河北省科技进步二等奖	特种机器人协同控制技术、人机共融技术
吕晓玲	工学博士/讲师 获河北省技术发明一等奖	机器人精确图像视觉及控制技术
田颖	工学博士/讲师 获河北省技术发明一等奖	机器人动力学建模及控制方法
高春艳 （团队联系人）	工学博士/副教授 获天津市科技进步二等奖 联系方式：15522907863 gcy@www.ndytng.com	移动机器人精确作业及控制、多传感信息融合技术、虚拟现实技术

感谢关注，希望有机会与广大师生及社会各界紧密合作，为推进特种智能机器人技术发展贡献力量！