研究领域
1)机器人设计及控制方向
a) 直驱和串/并联执行系统的控制,尤其是力控、力位混合控制、无传感力控;
b) 面向果园自动化采摘收获的机器人抓取;
c) 模糊控制、神经网络控制。
此研究方向面向未来无人系统的发展前景。高度智能的无人系统可根据目标自主进行动态规划并执行任务,在结构化的场景下,无人系统的高效率、高精度和准确性优势明显,如自动化仓储物流系统、飞行器自动驾驶等。在非结构化环境下,机器人的智能感知、多源信息融合和智能规划决策也已走向应用,但机器人与环境接触式操纵应用刚处于起步阶段,这类应用包括机器人自主装配、零件打磨抛光、不规则物体抓取和力位操纵等,都需要机器具有高度智能和高度安全的执行能力,因此机器人的力控是当前的研究热点。本方向的研究基础来源于博士期间进行的动态负载模拟系统研发,与机器人力控制系统是同类问题,二者都需要向对象施加力操纵,但机构操纵引入了空间映射和新的动力学问题,因此急需加以研究。
2)机电液一体化方向
a) 电动和电液伺服/作动系统的集成、设计和优化;
b) 机电执行系统的建模与仿真,EMR方法建模。
研究基础来源于博士期间参与的多项航空航天院所合作课题,该类课题以搭建飞控作动系统地面半实物仿真环境为任务目标,构建整机模型实时运算+子系统硬件在环的HIL仿真系统,采用电动直驱或电液伺服机构对执行(作动)系统施加动态载荷。该系统也可用于车辆动力和传动系统的动态载荷模拟。
3)传动系统的能量管理和控制方向
a) 基于能量宏观表征(EMR)方法的系统建模和反演控制;
b) 有储能部件混合动力系统的能效优化和功率平滑方法。
研究基础来源于博士期间进行的基于EMR方法的系统建模和反演控制研究,适合用于车辆等持续性动力传动系统的建模、分析和能效最优控制。