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王仁力学讲座 | 高峰教授介绍简单极致复杂:谈谈多足步行机器人的行为功能与性能综合

2018-02-22  118


近期,北京大学工学院力学与工程科学系“王仁力学讲座”邀请到上海交通大学讲席教授、曾担任上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室主任、原河北工业大学校长的高峰教授作为主讲人。

讲座由北京大学工学院力学与工程科学系主任段慧玲教授主持。北京大学工学院刘才山王启宁吕鹏宇杨延涛等老师及百余名研究生一起出席了讲座。此外,兄弟高校的多位学者和学生也出席了讲座。


高峰教授作报告

机构是机器人产生运动、精度、承载、刚度的载体。它以数学和力学为基础,与控制科学相结合成为机器人学的核心技术。由于机构的拓扑功能特征不能用一般代数和具有量纲的数字描述、性能评价需要全域定量、尺度综合呈现复杂多目标非线性,故长期以来机构综合是国际机器人领域研究的科学前沿和热点之一。


报告吸引了众多师生到场

报告开始,高峰教授首先对受邀担任讲座报告人表示了感谢,并与现场师生分享了个人求学的经历和人生感悟—“求变才能更好的创新”、“看似没用的事情有时恰恰决定一生”、“每种个性都有其道路”,以此激励在座的同学们不断创新、坚信自己。而后,高峰教授对机器人目前的发展背景和前景进行了介绍,他表示机器人是对人类四肢功能的放大,是信息产业化发展的必然趋势,在“机器人的研究是上不封顶的”。高峰教授从“设计既是科学又是艺术”讲起,通过“大自然如何创造万物骨骼的机构?”对机械研究中涉及动物的骨骼的部分知识进行了简单介绍。随后,对“如何设计机器人的机构使之具有高性能?”、“机器人构型Gf集原理”、“步行机器人构型综合”、“步行机器人控制框架”、“行走作业机器人实验”几方面进行了详细介绍。

通过以上内容,高峰教授介绍了其创建的机器人末端功能特征构型理论,包括机器人功能的末端特征集合,即GF集,GF子集分类与相互求交运算法则和数综合模型,机器人构型综合的方法,利用筛选的9种适于步行机器人构型GF集类型,发明出8种救援作业、重载装运、灵巧探测等紧急救灾步行机器人新机型;人机交互与自律协同的步行机器人“类脑”控制框架,包括作业任务链与人机交互多种表达模式,步行机器人的行为的构态特征、末端特征和轨迹特征分类与表达,形成任务-感知-指令与机器人行为特征的关联模型和“类脑”控制系统,在中广核进行了避障、上下楼梯、拧阀门、开门、搬运管道、插装管道等试验。高峰教授及其课题小组追求用简单方法实现步行机器人复杂行为功能与性能综合。

讲座结束后,在场师生向高峰教授提问,就报告相关内容进行了热烈的交流和讨论。最后,力学与工程科学系主任段慧玲教授向高峰教授赠送了带有“王仁力学讲座”LOGO的特制纪念品,表示纪念和谢意。


段慧玲教授向高峰教授赠送“王仁力学讲座”纪念品
 

新闻小贴士


1.    报告人简介:
高峰,上海交通大学讲席教授,1982年于东北重型机械学院获工学硕士学位, 1991年于北京航空航天大学获工学博士学位;1997至1999年为燕山大学教授,1999至2004年为河北工业大学副校长和校长,2004年至今为上海交通大学机械与动力工程学院教授,2009至2014年担任上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室主任。 2001年获国家杰出青年基金;2013年以首席科学家获国家“973”计划项目;2013年获得国家自然科学二等奖,2014年获得美国ASME设计学会的产品发明达芬奇奖;获省部级科技奖8项;担任国际杂志《机构与机器理论》(MMT)、《机构与机器人》(JMR)、《机械设计》(JMD)等杂志编委、中国机构学专业委员会主任委员、美国机械工程师协会机构与机器人委员会理事(ASME MR);应邀在ASME和IFToMM等国际会议上作大会报告6次。主要研究方向为“并联机器人设计理论与应用”,在巨型重载操作机器人、微/纳操作机器人、空间碰撞对接地面半实物模拟器、多足步行救灾机器人等领域取得创新性成果,获得国家授权发明专利110余项,出版专著3本。


2.王仁力学讲座:
王仁先生是我国著名的力学家、地球动力学家和教育家,为我国塑性力学和地球构造动力学的发展做出了奠基性和开拓性贡献,其相关研究成果在国内外产生了很大影响,是我国将力学与地质学、地球物理学相结合的先驱。
为了纪念王仁先生,将他的学术思想发扬光大,经王仁先生家属同意,北京大学工学院力学与工程科学系决定设立"王仁力学讲座",诚邀国内外在力学领域及力学相关的自然科学与工程科学领域取得卓越成就的知名学者来访,同北大师生分享上述领域的前沿及热点问题,激发学生的研究兴趣,促进多学科交叉融合。
    "王仁力学讲座"已被列为北京大学工学院力学与工程科学系研究生必修课,将为力学系师生及力学界同仁提供一个"思想自由、兼容并包"的学术交流平台。