1.中心简介
中心名称:仿生智能机器人实验室
中心简介:以仿生智能为核心,探索机器人发展之道
中心合影:

中心合影
2.中心核心成员
中心负责人
石青,长聘教授,仿生智能、仿生机器人

核心教师成员
孙韬,助理教授,类脑智能、生机电融合机器人

中心学生规模:团队现有博士后2人、博士生12人、硕士生12人、本科生直博及保研6人。
3.中心研究方向
1)仿生智能驱动的微小型机器人
微小型仿生机器人是执行狭窄空间探测的理想形态,在国防安全、国家民生工程、经济社会等方面有重大应用需求。该类机器人的特征是面向具有小空间、弱光照、多地形特性的复杂环境,且受到自身资源乏、尺寸小的限制,同时要求高匹配、多效用、强适应性能,技术难度高,一直是公认的国际性难题。
2)面向动态环境的感知、导航与操作
面向动态场景的定位与重建、自主导航与精细化操作技术是机器人实现自主作业的核心支撑,在人机共存、动态变化且干扰强烈的环境中,提高多传感器紧耦合的建图精度及动态干扰剔除的实时性面临重大挑战。解决上述问题,实现机器人在高端智能制造、极端环境探测及公共安全保障的应用方面具有重要意义。
3)生机电融合的类生命机器人
生机融合机器人是一种将细胞、组织等生命系统与机电系统进行深度有机融合,用于模仿生命现象和生物行为的新型机器人系统,也被称为类生命机器人。生机融合机器人为具有单独生命体或者以机电系统为主体的传统机器人系统所不具备的高能量利用率、高续航能力等特征,将成为新一代机器人的发展方向
4.中心研究成果
本课题组长期从事微小型仿生机器人与类生命系统领域的研究工作,在灵巧运动仿生表达、多维微型感知融合、高动态生机共融交互方面取得突破。提出了主运动关节映射的仿生设计新方法,研制出涵盖陆空域内的多款微小型仿生机器人;提出了受限空间内微型视触觉融合感知方法,创建了机器人-实验鼠智能社交新范式,实现了自主学习算法驱动的动态认知与异构群协作交互。研究成果应用于某军用特种机器人,在企业成功转化,形成巡检机器人产品应用于中电科园区巡逻、铁路安全检查等。相关研究获批国家优青、国家重点研发计划、国自然重点项目等10余项;在Nature Machine Intelligence、IEEE Trans. Robotics等国际顶级期刊发表论文100余篇,封面论文5篇,论文总被引2800余次,出版学术专著1篇,获国际期刊等优秀论文奖16项,授权国家发明专利50余项、美国及日本等国际发明专利5项。获中国自动化学会技术发明二等奖(排1)、熊有伦智湖优秀青年学者奖。
代表性工作介绍:
1)灵巧运动仿生表达:提出了主运动关节映射的构型设计新方法,构建了时间-结构-运动耦合的仿生表达模型,显著提高了机器人的动态灵活性;提出了数据驱动下多模态运动仿生分层控制方法,解决了运动模态的快速切换与转变难题,实现了机器人高机动、高稳定的运动表达;突破了仿生机器人系统集成关键技术,研制了微小型仿生灵巧机器人系列原理样机。相关研究成果在机器人领域顶级期刊IEEE Transactions on Robotics(5年内发表3篇)等发表论文19篇。获IEEE Spectrum亮点报道及国际会议IEEE ROBIO 2023、IEEE CBS 2022、IEEE/ASME AIM 2019优秀论文奖。

微小型仿生灵巧机器人系列原理样机
2)多维微型感知融合:提出了机器人化感知器件精密制作方法,构建了仿生柔性微触须单元,解决了低光照环境下感知能力弱的难题;提出了仿生视觉深度估计和仿生触觉轮廓重建方法,实现了对复杂场景下基于视触融合的高精度感知与精确定位,为微小型仿生机器人智能决策提供重要支撑;创建了视、触与听觉多维感知系统,解决了基于多目标检测算法的实时位姿估计与动物交互行为识别难题,为机器人环境理解提供支撑。相关研究成果在美国国家科学院院刊PNAS(2024, 121:e2320386121),机电一体化领域顶级期刊IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、Biosensors and Bioelectronics、IEEE Robotics & Automation Magazine 等发表学术论文17篇。获机器人领域国际会议IEEE ICRA 2021(机器人领域TOP1)、IEEE RCAR 2020、IEEE ICIUS 2019优秀论文奖。

仿生视触觉融合的狭小空间感知
3)高动态生机共融交互:提出了一种机器人-实验鼠社交新范式,通过社交学习实现了基于状态-行为-运动分层框架下的生机共融交互;提出了生物神经环路重构的交互方法,实现了生物神经网络和机器鼠的通信互联;构建了仿生协作行为训练新架构,基于多机器人智能互联系统,实现了自主学习算法驱动的异构协同与交互决策。相关研究成果以第一或通讯作者在Nature Machine Intelligence (封面论文)、Advanced Science、中国工程院院刊Engineering等顶级国际期刊发表学术论文18篇。获机器人领域著名期刊Advanced Robotics 2015年度最佳论文奖、国际会议IEEE RCAR 2023、IEEE ICUS 2023优秀论文奖。

仿生智能驱动的生机共融
5.中心文化与资源
课题组团队学术氛围浓厚,注重创新与协作,研究环境开放包容,鼓励自由探索与思想碰撞。
团队具有完善的技术储备、设备支持、项目支撑,与国际各知名高校研究所及其它企事业单位合作密切,科研经费充足。
课题组长期招收具身智能、机器人、人工智能、自动化、机电一体化等相关方向科研经历的博士后、研究生和本科生。
6.课题组联系方式
课题组热烈欢迎对仿生智能与仿生机器人领域充满热情的博士后、研究生和本科生(欢迎大二、大三同学申请科研实习)加入!欢迎联系:jgl691@126.com
