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陶永 Yong Tao

作者:       发布: 2015-10-10      来源:

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陶永      Yong Tao

出生年月

1979-8

籍  贯

河北 新乐 

职  称

 副研究员 

学  历

 工学博士 

电  话

010-82313905

 

新主楼A317

系  别

 飞行器制造系 

职  务

电子信箱

taoy@buaa.edu.cn 

传  真

010-82338271

个人主页

学习经历

n   2005-2009  北京航空航天大学   机械电子工程专业 博士; 

n   2002-2005  重庆大学         机械工程及自动化专业  硕士; 

n   1991-1996  重庆大学           机械工程及自动化专业 本科。 

工作经历

n   2011年至今  北京航空航天大学留校工作 

n   2009~2011  北京航空航天大学美高梅官网注册开户-澳门mgm手机登录网站 航空宇航方向 博士后; 

研究领域

n   复杂产品数字化设计制造一体化。 

包含具有生物体肌肉特性的可变刚度弹性驱动机械臂,面向机器人/机械臂与人类互动接触时的安全性设计与控制实现,保证机器人操作的安全性,通过机器人弹性驱动器中的弹性元件可在有限的范围内弹性形变,像生物体的肌肉一样吸收、储存并再次利用能量,在一定程度上消除机械震 荡和减轻损伤,研究基于力和位移的综合运动控制实现机械臂的柔顺作业。 

n   人机协作机器人“感知-决策”智能控制方法

针对工业生产中的抓取分拣任务,结合机器视觉和机器人控制,基于视觉的机器人智能抓取自学习的理论研究,构建了UR机器人视觉引导抓取系统的实验平台,进行实验验证;在人机共融场景中,研究人机协作机器人的运动规划与环境感知技术。

n   智能机器人集成应用、嵌入式机电控制与飞机柔性装配制造技术。 

面向我国工业机器人正向设计能力缺乏等问题,作为项目技术负责人搭建我国具有自主知识产权的“工业机器人数字化设计开发平台”,开展了总体方案的论证、设计平台架构设计、功能模块划分,形成了工业机器人需求分析及设计流程分析报告,并对典型搬运码垛工业机器人的运动学仿真、动力学优化与求解器等关键技术开展攻关,面向优化工业机器人的正向动态设计,整理了搬运码垛机器人的现代设计流程、规格定义,构建了搬运码垛机器人机械本体的参数库、核心部件选型参数库、运动路径规划/仿真库等,通过对重载搬运码垛机器人的三维数字化建模、运动仿真、动力学优化分析,实现了结构优化,以降低搬运码垛工业机器人设计门槛,弥补传统机器人设计方法不足。

荣誉及奖励

n  获得2017“江苏省科技进步奖”二等奖(排名第三); 

n  获得2016年机械工业科学技术奖二等奖1项(排名第三); 

n  中国机械工程学会机器人分会专家委委员; 

n  中国电子学会嵌入式系统与机器人分会专家委员会专家; 

n  中国机电一体化技术应用协会标准化工作委员会专家委员 

n  第二届中国科协优秀科技论文获得者; 

n  F5000中国精品科技期刊顶尖学术论文获得者;

n  2014年,中国电子学会优秀科技工作者 

n  2017年,中国电子学会先进工作者 

n  2011年,科技部高技术研究发展中心“年度优秀工作者”称号; 

n  2014年,北京航空航天大学“年度先进工作者”称号 

n  2015年,CLAWAR2015暨第十八届国际爬行与行走机器人大会,论文创新应用奖; 

n  2013年,重庆市机器人与智能装备产业发展联盟高级顾问; 

开授课程

参与申请与开展北航MOOC研究生课程“机电一体化系统设计与实践”,并编写《机器人学及其应用-导论》教材;指导研究生的开题报告、硕士毕业论文,并在机器人机械臂的数字化设计、仿真优化,基于视觉的机器人智能抓取,人机协作机器人运动规划与环境建模,基于多传感器的焊接机器人智能控制等方面对硕士生进行课题研究指导。

教学及科研成果

主要从事工业机器人先进控制技术与集成应用、嵌入式机电一体化控制等领域研究。研制了具有自主知识产权的搬运码垛工业机器人数字化设计平台、汽摩配件打磨/去毛刺工业机器人工作站,人机协作机器人“感知-决策”智能控制方法

作为项目第一负责人人完成了科技部863计划重点项目“工业机器人数字化设计平台”、国家自然科学基金青年基金项目“具有生物体肌肉特性的可变刚度弹性驱动机械臂”。并先后参加了国家支撑计划“工程机械大型关键结构件智能焊接生产线”、  工信部智能制造新模式应用项目“中医药产品智能制造新模式应用” 、北京市科委“物流机器人成套系统关键装备研发与整线集成” 重点课等重大项目研究,在工业机器人先进控制技术与集成应用研究方面,参与研制了具有自主知识产权的搬运与打磨工业机器人样机及嵌入式控制器,并在汽车生产线、摩托车发动机缸盖生产线进行测试和应用;研制了面向飞机机身对接装配的柔性轨道钻孔机器人,并在飞机装配制造企业进行测试。
    在期刊和国际会议上发表论文40余篇,其中SCI收录10余篇,EI/ISTP收录20余篇,申请国家发明专利10项,已授权4项。参编《机器人学及其应用-导论》、《嵌入式系统设计与实例开发——基于ARM微处理器与μC/OSⅡ实时操作系统(第3版)》、《嵌入式系统原理与应用——基于XScaleLinux等教材。

围绕智能机器人与人类合作的安全性问题时,原创性的设计了具有生物体肌肉特性的弹性驱动器关节模块,使机器人的关节获得类似生物体一样的"触觉",实现基于可变刚度的弹性驱动机械臂系统,为实现新一代智能机器人与人共融奠定基础。 

  面向我国工业机器人正向设计能力缺乏等问题,作为项目技术负责人搭建我国具有自主知识产权的“工业机器人数字化设计开发平台”,开展了总体方案的论证、设计平台架构设计、功能模块划分,形成了工业机器人需求分析及设计流程分析报告,并对典型搬运码垛工业机器人的运动学仿真、动力学优化与求解器等关键技术开展攻关,面向优化工业机器人的正向动态设计,通过对重载搬运码垛机器人的三维数字化建模、运动仿真、动力学优化分析,实现了结构优化,以降低搬运码垛工业机器人设计门槛,弥补传统机器人设计方法不足。 

作为主要撰写人员之一,参加了由中国科协发起的我国机器人发展战略的咨询研究,完成了《我国机器人技术与产业发展战略研究报告(总报告)》、《我国机器人产业发展研究报告》,并最终形成《关于中国机器人技术和产业发展的建议》咨询报告。

 

代表性论文

[1] Wang  Tian Miao, Tao Yong*, Liu Hui. Current Researches and Future  Development Trend of Intelligent Robot: A Review[J]. International Journal of  Automation & Computing, 2018, V15(5): 525-546.

[2] Yong  Tao, Tianmiao Wang, Yunqing Wang, Long Guo, Hegen Xiong, Dong Xu. A new  variable stiffness robot joint[J]. An International Journal: Industrial  Robot, 2015, Vol. 42, No. 4, pp. 371-378. (SCI: 000357392900011IF:  0.635)

[3] Yong  Tao, Jiaqi Zheng and Yuanchang Lin. A Sliding Mode Control-based on a RBF  Neural Network for Deburring Industry Robotic Systems[J]. International  Journal of Advanced Robotic Systems, 2016, 13:1-10.SCI:000368630800001,  IF:0.526

[4] Yong  Tao, Jiaqi Zheng, et al. Fuzzy PID Control Method of Deburring Industrial  Robots[J], Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 2015, 29(6):2447-2455.  (SCI:000366674200017IF: 1.004 )

[5]Yong  Tao, Fang Chen, Hegen Xiong. Kinematics and Workspace of a 4-DOF Hybrid  Palletizing Robot[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2014,  66(8):947-962. (SCI: 000311010500017IF: 0.731)

[6] Yong  Tao. A Navigation Method based on BA-POMDP Algorithm. Applied Mathematics  & Information Sciences2012,6-3S :843-847. (SCI: 000311010500017IF:  0.731)

[7] Yong  Tao, Youdong Chen, Dong Xu, etc. A Behavior Adaptation Method based on  Hierarchical POMDPS. ClAWAR 2015, pp.1-10. (获得大会论文创新应用奖)

[8] 王田苗, 陶永(通讯作者). 我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 机械工程学报,  2014, 50(9):1-13. DOI:doi:10.3901/JME.2014.09.001.获得第二届中国科协优秀科技论文奖

[9] 王田苗, 陶永(通讯作者), 陈阳. 服务机器人技术研究现状与发展趋势[J]. 中国科学: 信息科学,  2012, 42: 1049-1066

[10] Guangzhe  Z , Yong T* , Hui L , et al. A robot demonstration method based on LWR  and Q-learning algorithm[J]. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems,  2018:1-12.

[11] Tao  Yong, Liu H, Deng X, et al. A Robot Self-learning Grasping Control Method  Based on Gaussian Process and Bayesian, Algorithm Transactions on Intelligent  Welding Manufacturing[J]. 2018. 79-98

[12] Tao  Yong, Xianwu Xie, Hegen Xiong. An RBF-PD Control Method for Robot Grasping of  Moving Object. Transactions on Intelligent Welding Manufacturing[J], 2018,  139-156.

[13] Tao,  Yong, et al. Design and modeling of a new variable stiffness robot joint,  2014 International Conference on IEEE Multisensor Fusion and Information  Integration for Intelligent Systems (MFI), 2014:1-5.

[14] Tao  Y, Wang T, Wei H, et al. A navigation method based on POMDP for smart  wheelchair in uncertain environments[J]. High Technology Letters, 2010,  16:164-170.

[15]Tao  Y, Yuan P, Wang T. The aeronautical drilling robot based on flexible  track[C], 2013 32nd Chinese IEEE Control Conference (CCC), 2013: 5728-5733.

[16] 王田苗, 陶永(通讯作者), 魏洪兴,. 基于智能空间的家庭服务机器人混合定位方法[J]. 北京航空航天大学学报,  2009, 35:231-235.

[17] Tao  Y, Wang T, Wei H, et al. A multi-scale navigation method for intelligent  wheelchair based on hierarchical POMDPs and DBNS[C], 2010 International Conference  on IEEE Mechatronics and Automation (ICMA), 2010: 119-123.

[18] 陶永, 王田苗, 魏洪兴,. 一种基于POMDP用户意图建模的智能轮椅导航控制方法,  2009年中国智能自动化会议论文集 [东南大学学报(增刊)]  2009: 95-99. 

[19] Tao  Y, Wang T, Wei H, et al. A behavior control method based on hierarchical  POMDP for intelligent wheelchair[C]// IEEE/ASME International Conference on  Advanced Intelligent Mechatronics ( AIM 2009). 2009:893-898.

[20] Xu  M, Tao Y, Wei H. A hybrid control method for elderly companion robot based on  behavior-based reaction and RNNPB model[C], 2010 8th World Congress on IEEE  Intelligent Control and Automation (WCICA),, 2010:6480-6484.

[21] 陶永, 王田苗, 魏洪兴,. 基于Camshift和粒子滤波的老人陪护机器人人脸跟踪[J]. 中国机械工程,  2009:1904-1908.

[22] Wei  H, Li N, Tao Y, et  al. Docking System Design and Self-Assembly Control of Distributed Swarm  Flying Robots[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2012,  9(6):700-709.

[23] Tao  Y, Wang W, Sun B. Nondestructive Online Detection of Welding Defects in Track  Crane Boom Using Acoustic Emission Technique[J]. Advances in Mechanical  Engineering, 2015, 6(1):505464-505464.

  

发明专利:

1.      陶永;郑随兵;魏洪兴;王云庆。一种可动态调整刚度的模块化柔性连接装置。授权号:ZL201310741394.1,  201556日(已授权)

2.      陶永;王云庆;魏洪兴;郑随兵;郭龙。一种可变刚度的关节模块。授权号:ZL201410406580.4.   2016323日。(已授权)

3.      陶永;胡磊;孙贝;高彭彭;刘辉。一种模块化机器人驱动关节。授权号:ZL201510993831.8.   201819日(已授权)

4.      陶永;胡磊;房增亮;孙贝。一种机器人液压驱动转动关节闭环控制系统。授权号:ZL201611039763.2.  2019426日。(已授权)

5.   陶永。一种基于可穿戴设备的桌面工业机器人示教系统和方法。申请号:201710707674.9(已公开,处于实质审查阶段)

6.      陶永。一种蚁群算法的移动机器人路径规划方法。申请号:201910154606.3.(已受理)

7.      陶永。人机协作机器人抓取系统及其工作方法。申请号:201910154643.4.(已受理)

学术与社会服务

n   Advances  in Mechanical Engineering》专刊《Mechatronics and Embedded SystemGuest  Editor 

n   IEEE-RAS  Beijing chapter委员;IEEE  Member 

n   2013 年第32届中国控制会议 机器人分会场副主席; 

n   中科院重庆绿色智能技术研究院 客座副研究员 

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