直播丨机器人与智能无人系统研究进展及展望

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直播时间：2023年10月31日（周二）14:00——17:00

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【直播议程】

主持人： 秦家虎 教授 中国科学技术大学

时间 报告人 报告题目 14:00-14:45 李智军 教授 中国科学技术大学 自主机器人与无人系统 14:45-15:30 喻俊志 教授北京大学 新型水下无人系统发展现状及趋势 15:30-16:15 吴奇 教授上海交通大学 蛇形机器人的路径跟随控制 16:15-17:00 金龙 教授兰州大学 基于赢者通吃网络的多机器人竞争协同研究

 

【报告详情】

报告人：李智军教授，中国科学技术大学

时间：14:00-14:45

题目：自主机器人与无人系统

摘要：从仿生、仿人到人机共融多层次介绍自主机器人与无人系统方面的工作进展。

报告人简介：李智军，中国科学技术大学讲席教授、中国科学院特聘研究员、IEEE Fellow、AAIA Fellow、博导、博士。现任中科大先进技术研究院先进机器人中心主任，国家重点研发计划首席科学家，IEEE SMC学会管理委员会成员（BOG Member）。主要从事可穿戴机器人和生机电系统理论及应用研究。发表SCI/EI论文400余篇，谷歌学术引用1.5万余次。入选2019-2022全球高被引科学家（Highly Cited Researchers），IEEE RAS学会杰出讲座教授（IEEE Distinguished Lecturer），“万人计划”科技创新领军人才，国家杰出青年基金等。近5年获教育部自然科学一等奖、黑龙江自然科学一等奖、安徽省自然科学二等奖等省部级奖励5次，获得IEEE TNNLS杰出论文奖和IEEE TMECH最佳论文提名奖等国际学术奖励9次。现任、曾任多个顶刊编委，如: IEEE Trans. Automation Science and Engineering 高级编委，Journal of Intelligent & Robotic Systems 高级编委，IEEE Trans. Robotics, IEEE Trans. Fuzzy Systems, IEEE Trans. Cybernetics, IEEE Trans. SMC: Systems, IEEE Trans. Mechatronics等期刊副主编。

报告人：喻俊志 教授，北京大学

时间： 14:45-15:30

题目：新型水下无人系统发展现状及趋势

摘要：建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。作为目前探索、开发和利用海洋的主要手段，水下无人系统是现代海洋装备的重要组成部分。近年来，通过引入新概念、新思想、新技术，涌现了许多新型水下无人系统，并在此基础上，发展了水下无人系统集群及其关键技术，有效提升了面向复杂海洋环境的自主作业能力。本次报告以发表在JAS上的两篇综述为切入点，首先介绍以滑翔型水下无人系统为代表的水下滑翔机器人的发展现状，分析其系统设计、运动模型与控制技术发展阶段，探讨未来发展趋势。其次，针对集群协作问题，探讨多水下无人系统的任务分类及其理论方法，并从新功能涌现的角度对多水下无人系统协作的关键问题进行了全面回顾、分析与展望。

报告人简介：喻俊志，北京大学博雅特聘教授，海洋研究院副院长，博士生导师，IEEE Fellow、国家杰出青年基金获得者、国家万人计划科技创新领军人才、入选国家百千万人才工程、享受国务院政府特殊津贴等。（曾）担任多个国际期刊包括IEEE Transactions on Robotics、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、IEEE Transactions on Circuits and Systems II、Bioinspiration & Biomimetics、Journal of Bionic Engineering等编委。主要研究方向为智能机器人、机电一体化、计算智能等。在机器人与自动化领域发表学术论文200余篇，包括IEEE汇刊论文100余篇；获授权发明专利60余项、美国专利6项；获国家自然科学二等奖（2017，排名第3）、北京市科学技术一等奖（2013，排名第2）、中国自动化学会自然科学一等奖（2021，排名第1）等。

报告人：吴奇 教授，上海交通大学

时间：15:30-16:15

题目：蛇形机器人的路径跟随控制

摘要: 提出了基于有限时间侧滑微分器的蛇形机器人路径跟踪视线导引方法和自适应路径跟随控制器，减小了机器人侧滑导致的偏移误差，消除了时变干扰对运动轨迹的影响。在运动学制导方面，通过预测蛇形机器人的位置误差和干扰变量，优化方向引导律，使机器人的转向角度具有抗侧滑能力，而设计的分段式辅助函数则保证位置误差的有限时间稳定。在动力学控制方面，基于对系统参数和黏性摩擦的估计，提出一种基于障碍Lyapunov函数的自适应路径跟踪控制器，抑制了摩擦变化和干扰而产生的关节转向偏移，提高了机器人在不同环境下的适应能力。严格的理论分析和大量的实验验证了所提方法可以降低机器人路径跟随误差的波动峰值，缩短误差收敛过程的调节时间，优化系统的稳定性。

报告人简介：吴奇，上海交通大学电子信息与电气工程学院教授，国家杰出青年基金获得者，主要研究方向脑科学、人工智能和机器人。任IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems、IEEE Transactions on Intelligent Vehicles和IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics副主编。

报告人：金龙 教授，兰州大学

时间：16:15-17:00

题目：基于赢者通吃网络的多机器人竞争协同研究

摘要：受生物/社会群体内部行为机制的启发，多机器人系统包括协同和竞争两种状态，且两者都具有一定的优势和广泛的应用。赢者通吃（winner-take-all，WTA）作为一种典型的竞争现象，能够指导系统选择出输入的优势个体，最大化发挥多机器人系统的性能优势。除了在任务分配和协同行为中的应用，WTA机制还可以用于资源分配、路径规划、决策制定等方面。它可以帮助系统有效地利用有限的资源，并在竞争环境中做出快速而准确的决策。本次报告对多机器人的竞争协同的研究背景与研究现状进行介绍，并对课题组近年来在k-WTA网络模型及多机器人一致性算法设计方面的相关工作进行总结。