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机器人与智能系统研究所

发布时间:2018-04-28 点击数:


系所概况:

机器人与智能系统研究所是西安交通大学高端装备研究院下属主要研究所之一。研究所根据中国西部科技创新港总体规划部署,面向国际科学技术前沿、国家重大战略需求以及国民经济建设主战场,重点研究机构设计、智能感知、驱动与控制、激光加工工艺、智能管控等技术,探索生物机电、新材料、人机共融等未知科学,集成开发技术装备与系统,实现机器人与智能系统成果的转移、转化和产业化应用。通过研究方向聚集和培养高端人才,建设具有国际一流水平的机器人与智能系统科学高地,为国家培养一流科技人才,服务国家地方经济发展。

师资队伍:

机器人与智能系统研究所现有35名教师,包括教授10人、博士生导师16人、长江学者1名(梅雪松教授)、教育部新世纪人才2名、陕西省青年科技新星2名,师资力量雄厚、梯次合理。梅雪松教授是我国智能制造和机器人重大项目专家组成员,网络协同制造和智能工厂重点专项专家组成员;陈贵敏教授是我国柔顺机构领域活跃专家,担任国际权威期刊ASME J Mech Robot副主编;张小栋教授长期从事智能检测、诊断与控制以及智能机器人技术方面的研究与教学工作,担任中国振动工程学会理事、动态测试专业委员会常务副主任,全国高校机械工程测试技术研究会常务副理事长,英文SCI期刊IntelServ Robot、J MechSciTechnol编辑和中文核心EI期刊《振动、测试与诊断》常务编委等;胡桥研究员从事水下(仿生)机器人及智能感知技术等国防科研工作10余年,担任中国造船工程学会、中国仪器仪表学会等理事以及《水下无人系统学报》编委。

姓名

研究方向

职称

硕导

博导

备注

梅雪松

机器人与智能系统

教授

学科带头人、长江学者

陈贵敏

机器人与智能系统

教授

所长

张小栋

机器人与智能系统

教授

党支部书记兼副所长

赵飞

机器人与智能系统

副研究员

副所长

胡桥

机器人与智能系统

研究员

副所长

赵飞

智能系统与激光制造

副研究员

团队负责人

梅雪松

智能系统与激光制造

教授


陶涛

智能系统与激光制造

教授


姜歌东

智能系统与激光制造

教授


王恪典

智能系统与激光制造

教授


许睦旬

智能系统与激光制造

教授


王文君

智能系统与激光制造

副教授


崔健磊

智能系统与激光制造

副教授


徐俊

智能系统与激光制造

副教授


孙孝飞

智能系统与激光制造

副教授


施虎

智能系统与激光制造

副教授


杨军

智能系统与激光制造

讲师


王海涛

智能系统与激光制造

工程师


耿涛

智能系统与激光制造

助理研究员


刘斌

智能系统与激光制造

助理研究员


段文强

智能系统与激光制造

助理研究员


凡正杰

智能系统与激光制造

助理研究员


孙铮

智能系统与激光制造

助理研究员


张小栋

生机电融合与服务机器人

教授

团队负责人

徐海波

生机电融合与服务机器人

教授


张英杰

生机电融合与服务机器人

教授


朱爱斌

生机电融合与服务机器人

副教授


史晓军

生机电融合与服务机器人

副教授


王晶

生机电融合与服务机器人

副教授


张政

生机电融合与服务机器人

副教授


张东升

生机电融合与服务机器人

讲师


胡桥

智能感知与特种机器人技术

研究员

团队负责人

苏文斌

智能感知与特种机器人技术

副教授


庄健

智能感知与特种机器人技术

副教授


王斌

智能感知与特种机器人技术

助理研究员


郑腾飞

智能感知与特种机器人技术

助理研究员


李一青

智能感知与特种机器人技术

助理研究员


陈贵敏

智能材料与软体机器人

教授

团队负责人

朱子才

智能材料与软体机器人

副教授


李博

智能材料与软体机器人

副教授


刘磊

智能材料与软体机器人

助理研究员







课程教学:

课程名称

授课教师

学分

机械设计基础

陈贵敏

4

TRIZ创新设计研究

朱爱斌

2

概念设计研究

朱爱斌

2

机器人学

徐海波

2

机械系统集散控制

陶涛

2

精密成形技术

苏文斌

2

精密机械学基础

王晶(小)

2

现代模具设计及制造

苏文斌

2

Bio-mechatronicsTechnology

张小栋

2

现代测试技术及仪器应用

张小栋

2

机械工程测试技术

张小栋

3

电活性功能材料与结构导论特性与应用

李博

2

工业系统测试与控制

庄健

2

数控机床精度测量及误差补偿

陶涛,姜歌东

2

创新思维和机器人创客实践

朱爱斌

3

机械制图

史晓军

3

汽车电子与控制

张政

2

教学成果:

机器人与智能系统研究所教师们获国家级教学成果二等奖(梅雪松教授、陈花玲教授、徐学武研究员、许睦旬教授、张小栋教授等),主编教材20余部。

研究方向:

本研究所设置五个研究方向:

研究方向1:共融机器人自主操作关键技术与应用

面向人与机器人共享工作空间的未来发展趋势,研究新一代关节机器人协作与自主操作关键技术,通过伺服驱动、控制与感知技术的深入研究,结合神经网络、机器学习等人工智能发展成果,开展工业机器人阻抗控制、视觉伺服、自主移动操作、人机协作、智能导航与定位等关键技术研发,在工业领域、生活服务领域开展应用技术研究,实现移动检测、协作磨抛、智能导览、智能检测等技术应用,为人机协作技术发展提供理论与技术支持。

研究方向2:生机电融合与服务机器人

通过研究生机电基本理论与应用技术、运动意图的精密感知理论与方法、多信息融合与智能人机交互、运动路径规划与行为自主决策,实现人机运动的动态协同,开展多种服务机器人的关键技术研究与其原型样机的开发,如:上肢和下肢康复外骨骼机器人、感知功能一体化神经控制假肢、负重助力及搬移托举助力外骨骼机器人、电力行业的作业机器人、助老伴行机器人、医用多功能配送机器人和救援机器人等高端机器人装备产品。研究内容主要包括:多信息融合的机器视觉与智能人机交互;机器人运动路径规划与行为自主决策;人-机器人交互理论研究与应用;精密感知、深度学习理论与实现;生机电理论、方法及典型生机电系统应用研究;面向家庭、社会服务业与生产实际中急需的服务机器人关键技术研究与系统集成开发等。

研究方向3:智能感知与特种机器人

围绕复杂任务载荷的特种机器人智能末端执行器结构设计,以及智能末端执行器的作业规划与控制技术,探索特种机器人多种作业任务与工艺的智能运动控制理论及伺服控制方法;基于机、电、液、气等多种接口和多传感器技术,研究工业机器人健康监测与评估方法,开发开放式可重组工业机器人专用伺服控制系统和机器人智能化实际应用系统;结合仿生学理论和人工智能算法,研究基于声、光、电、磁等多种物理场的智能感知技术,研制适用于海洋任务的水下(仿生)机器人,实现军民两用机器人智能化技术的应用示范。

研究方向4:智能材料与软体机器人

面向智能驱动与机器人国际前沿,研究新型智能材料的物理特性以及基于新型材料的软体机器人驱动技术、结构设计与功能集成。以电驱动聚合物材料为核心,发展力、电、光和气等多物理场响应型人工肌肉和仿生感知材料与结构,探索以聚合物为特征的仿生智能材料新型驱动机理和感知模式及其优化设计方法;从微纳米底层尺度结构设计出发,以聚合物打印技术为基础,开发跨尺度和多尺度复合制造的高性能仿生材料制造工艺,为软体机器人提供柔性驱动器与传感器单元;研究非线性弹性变形的新特性,挖掘它们在机器人;与医疗器械、海洋探测、航空航天等多领域团队合作,根据功能需求开发柔性、刚度可调、刚柔耦合和变形变体变色等具体仿生功能应用技术,实现软体机器人的应用示范。

研究方向5: 智能系统与激光加工

面向国家重大需求,开展激光跨尺度加工工艺与系统、智能工厂管控技术等前沿技术的研究。主要研究内容包括:深入揭示激光与材料的相互作用机理,研究激光高质高效加工新技术,涉及超快激光跨尺度加工技术、大功率激光高质高效加工技术、激光跨尺度连接、宏微操纵技术,实现面向高端产业应用的激光技术和装备的研发与应用;面向新型制造模式,开展工厂智能生产所需的工艺优化、智能感知、生产质量预测、设备服役性能预测、工业物联网、大数据分析、数据挖掘、多机器人生产单元设计开发等工业智能生产技术,为智能生产提供技术支撑。

实验条件:

(1) 智能系统与激光制造团队

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2.png

 

http://sklms.xjtu.edu.cn/uploadfile/1346402316.jpg

 三坐标测量机和激光干涉仪

 

八轴激光加工系统

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(2)生机电融合与服务机器人团队

 

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传感器安装图

转子振动光纤监测系统试验台

三维叶尖间隙光纤探头静态标定实验系统

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硬件在环实验平台

(3)智能感知与特种机器人技术团队

 

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11.png

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(4)智能材料与软体机器人团队

 

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研究环境:

 

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科研成果:

近三年近3年,共发表论文99篇,共授权发明专利84项,共获省部级一等奖4项,承担国家级科研项目28项,省部级项目11项,其他项目22项,经费共计1.48亿元。

主要专利列表

序号

专利名称

专利号

发明人

1

一种助老机器人的伴行装置

ZL201510582694.9

张小栋,赖知法等.

2

一种用于人体行走能量回收的液压能量转化机构

ZL2016101163310

施虎、梅雪松、杨军

3

一种无源无线微型胎压传感器

ZL2012104518913

王小章、张群明、王朝晖、郑腾飞

4

一种机器人关节用减速器综合性能测试系统

ZL2012103855727

姜歌东、梅雪松、邹创、陶涛、许睦旬、吕江伟、赵飞

5

一种多飞行器吊装协调控制系统

ZL2013106808510

张东升、周进、梅雪松、田爱芬、王小鹏

6

一种倾转四旋翼飞行器协调吊装运输装置

ZL2014101502749

张东升、周进、梅雪松、李泽州、田爱芬

7

可倾转四旋翼飞行器

ZL2013100230780

张东升、陈航科、梅雪松、盛晓超、陈国良

8

一种盾构推进液压系统突变载荷能量吸收装置

ZL2014103506246

施虎、梅雪松、马驰

9

一种多飞行器协调飞吊装置

ZL2013106820137

张东升、周进、梅雪松、田爱芬、王小鹏

10

一种下肢外骨骼康复机器人的自适应支撑减重装置

ZL201410310514.7

张小栋、石强勇、陈江城、王贺

11

基于场景稳态视觉诱发的智能假手脑—肌电精密控制方法

ZL201410617265.6

张小栋,李睿等

12

基于面部表情驱动脑电信号的假手控制方法及装置

ZL 201510423398.4

张小栋,李睿等

13

基于脑肌信息变阻抗的下肢康复机器人控制方法

ZL 201510582109.5

张小栋,尹贵等

14

按患者运动所需辅助的下肢康复机器人自适应控制方法

ZL 201610243458.9

张小栋,尹贵等

15

行星轮系固定中心齿轮齿根应力应变的测量方法

ZL 201410312708.0

张小栋,牛杭等

16

航空发动机叶尖间隙三维表征与光纤动态检测系统及方法

ZL 201510098381.6

张小栋,谢思莹等

17

基于神经网络的水下仿生侧线水压与水流场信息探测方法

201810123168.X

胡桥等

18

一种水下仿生侧线感知阵列

201810107857.1

胡桥等

19

水下仿生感知及海洋装备实验装置

201810123195.7

胡桥等

20

一种水下航行器的能源回收装置

201810602705.9

胡桥等

21

一种水下复合仿生探测装置及探测目标融合识别方法

201810898471.7

胡桥等

22

一种基于遗传算法优化的水下机器人推力分配方法及系统

201810983453.9

胡桥等

23

一种工业机器人在线监测系统

201810898471.7

胡桥等

省部级奖项列表

序号

奖励类别

项目名称

完成人

获奖等级

1

教育部高等学校科学研究优秀成果科学技术进步奖

数控机床动态误差分析关键技术应用

梅雪松、姜歌东、陶涛、张东升、赵飞等

一等奖

2

中国机械工业科学技术奖

高端包装印刷装备技术及系列产品开发

梅雪松,许文才,陈邦设等

一等奖

3

高等学校科学研究优秀成果自然科学奖

机械装备的复合故障智能诊断理论与方法

雷亚国,訾艳阳,何正嘉,胡桥

一等奖

部分项目课题列表

序号

名称及编号

起止时间

经费(万元)

1

国家重点研发计划“航空航天复杂构件表面的激光精细制造工艺与装备”(2016YFB1102500)

2016.07-2020.06

4645

2

国家重点研发计划项目“激光高性能连接技术与装备”(2017YFB1104900)子课题

2017.07-2021.06

492

3

陕西省科技统筹创新工程计划项目“大负载长航时高层消防空中机器人研发与应用”(编号:2016TZC-G-12-3)

2016.01-2018.12

150

4

广东省科技计划项目“高速抗扰工业机器人专用伺服控制技术研究及应用”(2015B010917002)

2015.04-2017.12

500

5

国家科技重大专项“数控机床误差测量、分析与补偿技术”(2015ZX04005001)

2018.01-2020.12

834

6

陕西省科技统筹创新工程计划项目“工业机器人谐波减速器系列化研发及应用示范”(2015KTZDGY-02-01)

2015.09-2018.09

150

7

国家重点研发计划“面向功能替代的多模运动信息融合与识别技术研究”(2017YFB1300303)

2017.12-2020.11

680

8

陕西省科技统筹创新工程计划项目“多功能助老伴行服务机器人关键技术研究及产业化应用”(2015KTZDGY-05-01)

2015.8-2017.12

100

9

国家重点研发计划“负重及搬移托举助力外骨骼机器人关键技术研究及典型应用验证”(2017YFB1300505)

2017.12-2020.11

144

国际交流

 

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首届国际智造学术论坛-意大利米兰理工大学访问交流

 

举办URAI2016国际机器人会议

 

会议名称



AIM 2017

分会主席

梅雪松

ICIRA 2017

程序主席

梅雪松

ROBIO 2017

程序主席

梅雪松

ACMD 2018

组委会协主席

陈贵敏

CIS-RAM 2017

分会主席

赵飞

URAI 2017

程序主席

张小栋

NEMS 2015

当地安排主席

张小栋

协办机器人领域国际会议

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国际会议最佳论文奖

招生就业:

机器人与智能系统研究所每年招收研究生80人左右,其中包括硕士生近60人,博士生20余人,均在机器人与智能系统研究的相关领域开展工作,毕业后部分前往国内外知名高校和研究所进一步学习或工作,部分进入国内骨干或外资性企业,从事与专业相关的工作。

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