1. 科学研究方向：

人机共融实验室（Human-Robot Collaboration, Cooperation & Cognition, HRC³）瞄准国际机器人研究前沿，围绕“人-机-物-环”全要素场景理解到协同、柔顺、灵巧操控基础理论和设计方法，通过机械、电气、计算机和人工智能及神经科学等多学科交叉，旨在以人形机器人为载体的动力学建模与控制、多模态环境感知与认知及具身智能等方面取得创新性研究成果。拟重点研究的关键科学问题：1）刚柔耦合机器人的运动特性与可控性，聚焦于人-机-物-环交互动力学与刚度调控机制；2）人-机-物-环多模态感知与自然交互，聚焦于非结构环境中的多模态感知与情景理解和基于生机电信号的行为意图理解与人机自然交互；3）机器人具身智能，聚焦于人-机-物-环动态交互机理、进化学习机制和人机协同规划与控制等。

2. 技术应用领域：

• 脑认知与双向神经接口：可广泛用于精神、神经、康复等临床医学场景及环境作业、巡逻检查、搜索救援等复杂环境下人机交互及目标协同检测及作业人员认知负荷检测或驾驶安全监测等。项目的目标是研发可对包括脑信号在内的多模态生理信号进行采集与分析的技术和系统；研究神经损伤后力触觉、本体感觉、复合感觉等多模感觉传入规律及作用于外周的无创多模感觉诱发方法；研发用于进行主动式闭环康复训练的技术和系统，以提升大脑神经传导功能重组或代偿，促进肢体运动功能和躯体感觉功能恢复，提升肢体功能康复水平；研发非侵入式脑机接口技术，实现对情绪或认知的检测与评估。

• 承担的科研项目：

• 国家自然科学基金（面上项目），62373086，融合本体感应能力的肌电假肢功能提升机理研究，2024/01~2027/12

• 国家自然科学基金（面上项目），61973065，面向患者意图理解与辅助技能学习的康复机器人人机交互协同方法研究，2020/01~2023/12

• 国家辅助器具东北区域中心研发项目，脑肌同源康复训练外骨骼系统研发，2022/09~2023/08

• 广东省汽车工程重点实验室开放课题基金，GDAEL2012002，基于脑电信号的驾驶员-汽车生物自适应闭环系统研究，2012/01~2013/10

• 代表性学术成果：

• 【JCR-Q1】Biomedical Signal Processing and Control. FBN-TCN: Temporal convolutional neural network based on spatial domain fusion brain networks for affective brain-computer interfaces, DOI:10.1016/j.bspc.2024.106323

• 【JCR-Q1】IEEE Sensors Journal. A Hybrid Critical Channel Selection Framework for EEG Emotion Recognition, DOI: 10.1109/JSEN.2024.3380749

• 【JCR-Q1】IEEE Sensors Journal. EEG Driving Fatigue Detection with PDC-based Brain Functional Network, 2021, 21(9): 10811-10823
  

• 外骨骼机器人技术与系统：可广泛应用于智能制造、建筑施工、灾害救援和智慧物流及军事应用等工业和特种行业的能力增强与作业辅助及康复医疗领域中的肢体运动功能代偿和增强。项目的目标是突破生-机-电多源、多通道信息感知、融合与辨识技术和柔顺控制及协同控制技术以及交互优化技术等，建立运动意图感知与感觉反馈融合的人机耦合系统，最终实现穿戴者复杂运动意图的精准识别，和谐自然的人机交互感知和高效协调的运动控制，为外骨骼在各种复杂场景下完成多样复杂任务提供技术支撑。 

• 承担的科研项目：

• 国家自然科学基金（面上项目），60475036，异构双腿机器人——新型机器人模式理论与方法的研究，2005/01～2007/12

• 国家自然科学基金（青年科学基金）-60705031/高等学校博士学科点专项科研基金（新教师项目）-20070145105/教育部留学回国人员科研启动基金-20081201-4，异构双腿行走机器人多智能体协调与人机交互技术研究，2008/01～2010/12

• 国家自然科学基金（青年科学基金），61503067，弹性支撑条件下的灵长类仿生机器人悬臂运动控制方法研究，2016/01~2018/12

• 高等学校博士学科点专项科研基金项目，20040145012，智能仿生腿关键技术研究，2005/01～2007/12

• 机器人技术与系统国家重点实验室开放课题基金（重点），新一代智能仿生腿感知、驱动与控制关键技术研究，2010/07 ~ 2012/06
  

• 机器人技术与系统国家重点实验室开放课题基金，异构双腿行走机器人关键技术研究，2008/01～2009/12

• 辽宁省教育厅基本科研项目（重点攻关），LJKZZ20220001，康复外骨骼自主适配关键技术研究，2022/09~2024/09

• 辽宁省自然科学基金（机器人与智能制造联合基金），20180520007，机动型柔顺外骨骼技术研究，2019/01~2021/12

• 辽宁省科学事业公益研究基金，20170021，柔顺康复外骨骼多模态人机交互与自主学习，2017/10~2019/09

• 辽宁省自然科学基金，2013020040，基于隐式人机交互的下肢体外骨骼感知与控制技术研究，2013/01~2015/12

• 教育部中央高校基本科研业务费（应急科研专项），N2026002，全防护可穿戴医护人员作业辅助系统研制，2020/03~2021/02

• 教育部中央高校基本科研业务费（重大），N182612002、基于生物信号的外骨骼认知增强辅助控制技术，2019/01~2021/12

• 教育部中央高校基本科研业务费（重点），N120204002 ，基于隐式人机交互的下肢体外骨骼感知与控制技术研究，2013/01~2015/12

• 教育部中央高校基本科研业务费（种子），N090404007，新一代智能仿生腿感知、驱动与控制关键技术研究，2010/01 ~ 2011/12

• 中国船舶重工集团公司技术开发项目，2018022100002，WGG机器人感知与控制系统开发，2018/06~2019/07

• 代表性学术成果：

• 【JCR-Q1】IEEE Sensors Journal. SCTNET: Shifted Windows and Convolution Layers Transformer for Continuous Angle Estimation of Finger Joints Using sEMG, DOI: 10.1109/JSEN.2024.3423795
  

• 【JCR-Q1/CAS-Q1 Top】Expert Systems with Applications. A Patient-Centered AR-SSVEP Active Rehabilitation Exoskeleton System Based on CNN-BiLSTM, DOI: 10.1016/j.eswa.2024.124706

• 【JCR-Q1 Cell子刊】iScience. Machine Learning-Assisted Novel Recyclable Flexible Triboelectric Nanogenerators for Intelligent Motion, DOI:10.1016/j.isci.2024.109615

• 【JCR-Q1】Biomedical Signal Processing and Control. A portable SSVEP-BCI system for rehabilitation exoskeleton in augmented reality environment, DOI:10.1016/j.bspc.2023.104664

• 协作机器人技术与系统：针对电子制造行业尤其是3C行业的产品线具有“中小批量、多批次、多品类”的特点，开展新一代工业机器人研究以解决传统机器人在柔性化电子行业的“不适应”的问题。项目旨在通过解决非结构环境下多作业场景的演示者自然行为表征与辨识、刚柔混合工件6D位姿估计、复杂力/位混合装配过程建模与装配技能自主编程、双臂运动协同和力控协作等关键的科学问题，形成一套完整的机器人柔性装配理论和技术，实现非结构化环境下的多场景、多种类、精密高效的人-机协同装配。

• 承担的科研项目：

• 国家自然科学基金（面上项目），62373087，非结构多场景人机协同装配任务下的操作技能迁移与生成，2024/01~2027/12

• 辽宁省高校创新人才项目，面向3C装配的机器人灵巧精准操作技术研究，2020/01~2021/12

• 中央引导地方科技发展资金计划（自由探索项目），2021JH6/10500129，面向3C装配的机器人灵巧精准操作理论和方法研究，2021/01~2022/12

• 国家辅助器具东北区域中心研发项目，可穿戴手语发声系统研发，2022/09~2023/08

• 教育部中央高校基本科研费（交叉融合），N2104008，人机协同开颅手术机器人关键技术研究，2021/01~2023/12

• 教育部中央高校基本科研费（重大），N172608005、协作共融机器人关键技术，2018/01~2020/12

• 代表性学术成果：

• 【JCR-Q1/CAS-Q2 Top】Neurocomputing. KVNet: An Iterative 3D Keypoints Voting Network for Real-time 6-DoF Object Pose Estimation, , 2023, 530(14): 11-22

• 【JCR-Q1】IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. PatchCNN: An Explicit Convolution Operator for Point Clouds Perception, 2021, 18(4): 726-730

• 【JCR-Q1/CAS-Q1 Top】IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. Joining Force of Human Muscular Task Planning with Robot Robust and Delicate Manipulation for Programming by Demonstration, 2020, 25(5): 2574-2584

• 复合机器人技术与系统：可广泛应用于智能制造、智慧物流、资源开采和军事应用等工业和特种领域的非结构化环境下的作业辅助及助老助残领域中的运送搬移和家庭服务等。项目旨在通过解决机器人在非结构化环境下的场景识别、自主导航、复杂目标的识别与跟踪及多类对象的高效分拣与抓取等关键的理论和技术问题，最终实现复合型机器人在多场景下完成自主搬运、码垛、分拣和装配等复杂任务提供技术支撑。

• 承担的科研项目：

• 国家重点研发计划项目，2017YFC0805000/05，城市地下综合管廊安全防控技术研究及示范：管廊高危管道及防护系统在线检测监测技术与设备研究，2017/07~2020/12

• 中国博士后科学基金项目-20060400959/流程工业综合自动化教育部重点实验室开放课题基金-JCLL-06-02，远程巡诊监护机器人自定位与导航技术研究，2006/07～2009/07

• 沈阳市重大科技基础设施项目，超大型深部工程灾害物理模拟设施：机器人开挖与监测系统，2022/08~2025/07

• 沈阳市科技局软科学项目，深部地下复杂工程结构挖钻机器人协同定位技术研究，2023/09~2024/12

• 中国五矿集团公司科技专项计划（重点关键技术研发），2017ZXB01/ 2019022100001，柿竹园公司智能开采关键技术研究与示范：地下矿山关键工序的智能化装备技术研究，2018/06~2021/12

• 湖南柿竹园有色金属有限责任公司技术开发项目，2021022100005，药剂配置智能机器人关键技术与系统，2021/05~2022/06

• 教育部中央高校基本科研费（交叉融合），N182608003、基于人工智能与机器人的地下金属矿规模化无人采矿关键技术研究，2019/01~2021/12

• 教育部中央高校基本科研费（重大），N150308001，NEU第一代陪护式家用机器人，2016/01~2018/12

• 教育部中央高校基本科研费（重大），N110804005，面向科普领域的智能服务机器人若干关键技术及应用研究，2012/01~2014/12

• 代表性学术成果：

• 【JCR-Q1/CAS-Q2 Top】Engineering Applications of Artificial Intelligence. Multi-object Tracking Based on Channel Spatial Cooperative Attention Mechanism, DOI:10.1016/j.engappai.2023.107084

• 【JCR-Q1/CAS-Q2 Top】IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. DOG-SLAM: Enhancing Visual Dynamic SLAM Precision through GMM-Based Dynamic Object Removal and ORB-Boost

• 具身智能人形机器人技术与系统：基于具身智能的人形机器人系统旨在构建具备自主环境感知、充分理解认知、流畅人机交互、可靠智能决策与自然运动操作规划的模仿人类形态的机器人系统，依托跨领域、多场景、多功能的自主具身智能平台，为传统移动操作机器人升级赋能，引领未来移动操作机器人的行业发展。

H2O @ CMU, 2024

• IEEE RAS TC on Agricultural Robotics & Automation委员
  

• IEEE Intl. Conf. on Robotics & Biomimetrics (ROBIO 20-21)，Financial Chair, 2021
  

• 14th Intl. Conf. on Education Technology & Computers (ICETC 2022), Regional Chair, 2022

• 13th IEEE Intl. Conf. on CYBER Technology in Automation, Control, and Intelligent Systems (IEEE-CYBER 2023), Registration Chair, 2023

• 中国机器人产教融合联盟专家委员会（2021-2025）委员、编委会副主任

• 信息技术新工科产学研联盟机器人专业工作委员会（2018-2023）委员

• 中国人工智能学会智能服务专业委员会（2020-2024）委员
  

• 中国机械工程学会机器人专委会（2017-2021）委员

• 中国自动化学会机器人专业委员会（2007-2011）委员

• 辽宁省智能建筑专业委员会（2017-2020）委员

• 中国医科大学，客座教授，2023
  

• 国家自然科学基金委、教育部学位与研究生教育发展中心、中国科学院、中国土木工程学会、辽宁省土木建筑学会和沈阳市经信委评审专家以及沈阳市高新技术企业协会特邀专家

• IEEE TMECH、TNSRE、RA-L、SENJ和ACCESS，Elsevier Neurocomputing，Optics & Laser Engineering和Mechatronics及IJRAS和Industrial Robot等国际学术期刊和IEEE ICRA、ROBIO、Cyber国际会议的审稿人。

• 国家重点研发计划“主动健康和老龄化科技应对”重点专项技术专家组专家（2020-2022）

• 第一届柔性外肢体技术挑战赛，技术专家，2022.08，沈阳

• 第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛评审专家，2023

• 欧美同学会第三届“双创”大赛沈阳赛区总决赛评审专家，2023

[1]    第七届中国沈阳国际青年影像节学术论坛，辽宁 沈阳，2023.09.23，脑机交响：艺术之魅与科学之境（特邀报告）

[2]        2023年青少年高校科学营东北大学分营专家系列讲座，浑南建筑学馆A101，2023.07.22，从机电控一体化到人机共融（特邀讲座）

[3]        学术报告（长春理工大学 人工智能学院），吉林·长春，2023.06.21，智能机器人与神经科学交叉融合研究进展与趋势分析（特邀报告）

[4]        辽宁省医学会神经外科学分会2022年学术年会暨第三届京沈脑疾病与脑科学论坛，2022.12.24，智能机器人与神经科学交叉融合研究进展与趋势分析（特邀讲座）

[5]        2021年青少年高校科学营东北大学分营专家系列讲座，浑南建筑学馆B302，2021.07.12，从机电控一体化到人机共融（特邀讲座）

[6]        学术报告（沈阳农业大学 信息电气学院），沈阳，2021.10.16，智能机器人技术进展分析及机器人工程专业建设初探（特邀报告）

[7]       博智林机器人凤凰小讲堂东北大学系列讲座，线上，2021.06.15人机共融技术与智能建筑（特邀报告）

[8]        学术报告（中国航天科工二院二十三所），北京，2018.07.18，人工智能技术在机器人学中的研究与应用（特邀报告）

[9]        学术报告（郑州大学 机器人感知与控制河南省工程实验室），河南·郑州，2018.06.11，从机电控一体化到人机协作（特邀报告）