基本信息
高飞  男  硕导  中国科学院深圳先进技术研究院
电子邮件: fei.gao@siat.ac.cn
通信地址: 广东省深圳市南山区 桃源街道 学苑大道1068号(中科院深圳先进研究院)B802
邮政编码:

研究领域

       高飞,博士,副研究员,国家优青(海外),中科院佰人,广东省“珠江”青拔,深圳市海外高层次人才。高飞博士于2018年在香港中文大学(CUHK),机械与自动化工程学系(MAE)获得其博士学位,随后继续在香港中文大学从事其博士后研究。2021年高飞博士以副研究员身份加入中国科学院深圳先进技术研究院智能仿生中心。高飞博士在机器人和康复医疗领域发表论文40余篇,其中包括机电领域top期刊 IEEE/ASME Trans. Mechatronics,康复医疗top期刊 IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng.,机械理论top期刊 MMT,机械设计主流期刊 JMD, ASME JMR,智能材料主流期刊 SMS, 高被引文章2篇,1篇 APL 精选文章被30+世界媒体报道;申请及授权发明专利12项,其中美国专利4项,PCT 1项;获第46届日内瓦国际发明展金奖和第48届日内瓦国际发明展银奖,高锟杯冠军,IEEE ROBIO 2016最佳会议文章提名。主持国家优秀青年基金项目(海外)中科院佰人项目、国家青年基金、广东省面上、广东省青基,参与香港ITF、RGC项目。担任SCI期刊Symmetry、Frontiers in Robotics and AI客座编辑。高飞博士目前的研究领域主要包括以下几个方面:

  • 动力下肢假肢、下肢外骨骼的设计与控制
  • 基于IMU、机械传感觉、图像处理、深度摄像头的人体意图识别
  • 人体步态研究
  • 肌电信号(EMG)和脑电信号(EEG)采集和数据分析
  • 基于智能材料的人体能量回收
  • 基于电机的人体能量回收
  • 智能材料应用(磁控阻尼器,形状记忆合金,压电陶瓷)
  • 柔性机构的设计与建模

Google Scholar: ‪Fei GAO‬ - ‪Google 学术搜索‬

Researchgate: Fei Gao | ResearchGate

招生信息

  • 招收具有机械工程、机电工程、控制工程生物医学工程和计算机工程背景的211、985本科生和硕士生进入我课题组攻读硕士和博士学位。

  • 课题组常年招收博士后。具有国内985高校博士学位和海外博士学位者优先,博士后工资在36W左右,海外博士且学校世界排名在200以内的可到51W左右,包含广东省补贴。有意者请将个人简历发送至: gaofeicsu104@gmail.com;fei.gao@siat.ac.cn


招生专业
081101-控制理论与控制工程
081104-模式识别与智能系统
083100-生物医学工程
招生方向
踝足假肢设计与控制,膝关节假肢设计与控制,下肢外骨骼,人体意图识别,人体步态研究,人体动力学分析,基于智能材料的驱动器设计,基于智能智能材料/电机的人体能量回收,柔性机构的设计与建模

教育背景

2014-08--2018-11   香港中文大学 (The Chinese University of Hong Kong),机械与自动化工程学系(Department of Mechanical and Automation Engineering)   博士
2011-09--2014-05   中南大学,机电工程学院   硕士(免试保送)
2007-09--2011-06   中南大学,机械设计及其自动化   学士

工作经历

工作简历
2021-04~现在, 中科院深圳先进技术研究院, 副研究员
2018-09~2021-04,香港中文大学 (The Chinese University of Hong Kong), 博士后
学术兼职
2022-04-12-今,客座编辑(Guest Editor), Symmetry
2022-03-30-今,客座编辑(Guest Editor), Frontiers in Robotics and AI
2018-05-16-今,ASME member,
2017-10-11-今,IEEE member,

专利与奖励

奖励信息
(1) 最佳会议文章(Best Conference Paper Award)IEEE ICMA2021, 其他, 2021
(2) 深圳市海外高层次人才(孔雀计划)C类, , 市地级, 2021
(3) 高被引文章(Top Cited Paper Award)-Smart Materials and Structures, , 其他, 2020
(4) 银奖(Silver medal)-人体能量回收装置,47届日内瓦国际发明展, , 其他, 2020
(5) 精选文章(Featured article),Appl. Phys. Lett., , 其他, 2019
(6) Reaching Out Award,香港特区政府, , 其他, 2018
(7) 金奖(Gold medal)-动力踝足假肢,46届日内瓦国际发明展, 一等奖, 其他, 2018
(8) 最佳会议文章提名(Best Conference Paper Award Finalist)IEEE ROBIO2018, , 其他, 2018
(9) 最佳会议文章提名(Best Conference Paper Award Finalist) IEEE ROBIO2016, , 其他, 2016
专利成果
( 1 ) METHOD FOR RECOGNIZING A MOTION PATTERN OF A LIMB, 发明专利, 2021, 专利号: US20210401324(A1)

( 2 ) Smart knee joint for a human lower limb exoskeleton, a prosthesis and an orthosis, 发明专利, 2021, 专利号: US17453600

( 3 ) 一种用于人体下肢外骨骼、假肢、矫形器的智能膝关节, 发明专利, 2021, 第 2 作者, 专利号: 202110834335.3

( 4 ) 人体关节能量回收装置及包括其的可穿戴电子设备, 发明专利, 2021, 第 2 作者, 专利号: CN112847299A

( 5 ) HUMAN JOINT ENERGY HARVESTING APPARATUS AND WEARABLE ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME, 发明专利, 2021, 专利号: US20210159388(A1)

( 6 ) Ankle-foot prosthesis device, 发明专利, 2019, 专利号: US10406000(B2)

( 7 ) 动力型踝足假肢, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN107874875A

( 8 ) 差动轮系耦合自适应欠驱动手指装置, 发明专利, 2013, 第 2 作者, 专利号: CN102896636A

出版信息

   
发表论文
(1) Design and optimization of a magnetorheological damper based on B-spline curves, Mechanical Systems and Signal Processing, 2022, 第 2 作者
(2) Being gradually softened approach for solving large deflection of cantilever beam subjected to distributed and tip loads, Mechanism and Machine Theory, 2022, 通讯作者
(3) Proxy-based torque control of motor-driven exoskeletons for safe and compliant human-exoskeleton interaction, Mechatronics, 2022, 第 3 作者
(4) Optimization algorithm-based approach for modeling large deflection of cantilever beam subject to tip load, MECHANISM AND MACHINE THEORY, 2022, 第 1 作者
(5) Medical applications of magnetorheological fluid: a systematic review, Smart Materials and Structures., 2022, 第 2 作者
(6) Shape optimization of magnetorheological damper piston based on parametric curve for damping force augmentation, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, 2022, 第 2 作者
(7) Gait Synergy Analysis and Modeling on Amputees and Stroke Patients for Lower Limb Assistive Devices, Sensors, 2022, 第 2 作者
(8) Synergy-based knee angle estimation using kinematics of thigh, GAIT & POSTURE, 2021, 第 2 作者
(9) Magnetorheological damper with multi-grooves on piston for damping force enhancement, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, 2021, 第 2 作者
(10) A nonlinear M-shaped tri-directional piezoelectric energy harvester, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, 2021, 第 2 作者
(11) Knee energy harvester with variable transmission to reduce the effect on the walking gait, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, 2021, 第 2 作者
(12) Lightweight Piezoelectric Bending Beam-based Energy Harvester for Capturing Energy from Human Knee Motion, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2021, 第 1 作者
(13) IMU-Based Locomotion Mode Identification for Transtibial Prostheses, Orthoses, and Exoskeletons, IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, 2020, 第 1 作者
(14) Macro fiber composite-based energy harvester for human knee, APPLIED PHYSICS LETTERS, 2019, 第 1 作者
(15) Implementation and Testing of Ankle-Foot Prosthesis With a New Compensated Controller, IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, 2019, 第 1 作者
(16) Cam Profile Generation for Cam-Spring Mechanism With Desired Torque, JOURNAL OF MECHANISMS AND ROBOTICS-TRANSACTIONS OF THE ASME, 2018, 第 1 作者
(17) Design of Powered Ankle-Foot Prosthesis With Nonlinear Parallel Spring Mechanism, JOURNAL OF MECHANICAL DESIGN, 2018, 第 1 作者
(18) Optimal design of a magnetorheological damper used in smart prosthetic knees, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, 2017, 第 1 作者
(19) Recent developments and challenges of lower extremity exoskeletons, JOURNAL OF ORTHOPAEDIC TRANSLATION, 2016, 第 4 作者
(20) Hybrid actuator combining shape memory alloy with DC motor for prosthetic fingers, SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, 2015, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 香港政府ITF项目:Self-Powered Smart Prosthetic Knee, 参与, 其他任务, 2019-08--2021-07
( 2 ) 香港政府RGC项目:Smart Prostheses Using Regenerative Magnetorheological Dampers, 参与, 其他任务, 2014-01--2016-12
( 3 ) 香港政府RGC项目:Logistics Robotics (Back-support Exoskeleton), 参与, 其他任务, 2020-08--2021-07
( 4 ) 广东省青年基金项目:智能膝关节的设计与测试(项目经费:10W), 负责人, 地方任务, 2021-10--2024-09
( 5 ) 广东省自然科学基金面上项目:基于柔性压电材料和电机的轻便型人体能量回收装置(项目经费:10W), 负责人, 地方任务, 2022-01--2024-12
( 6 ) 中科院人才项目:中国科学院“率先行动”人才择优计划B类(项目经费:500W), 负责人, 中国科学院计划, 2022-01--2024-12
( 7 ) 深圳先进研究院高端科技人才项目(项目经费:100W), 负责人, 中国科学院计划, 2022-01--2024-12
( 8 ) 国家青年科学基金:压电式与电磁式轻便型人体能量回收装置的研究与测试(项目经费:30W), 负责人, 国家任务, 2023-01--2025-12
( 9 ) 海南省重点项目:为膝上截肢患者设计的智能膝关节假肢 (项目经费: 34.5W/69W), 参与, 地方任务, 2022-03--2025-03
( 10 ) 深圳市自然科学基金重点项目:仿生上臂和仿生膝关节设计与控制算法研究 (项目经费: 80W/200W), 参与, 地方任务, 2023-01--2025-12
参与会议
(1)A back-support exoskeleton with a cable-driven series-parallel elastic actuation: prototype design and operational analysis   Hugo Hung-Tin Chan; Hongpeng Liao; Fei Gao; Xuan Zhao; and Wei-Hsin Liao   2021-08-02
(2)Design and characterization of a cable-driven series elastic actuator based torque transmission for back-support exoskeleton   Hongpeng Liao; Hugo Hung-tin Chan; Fei Gao; Xuan Zhao; and Wei-Hsin Liao   2021-08-02
(3)A knee energy harvester with variable transmission ratio   Hugo Hung-Tin Chan; Fei Gao; Brendon Lik-Hang Chung; Wei-Hsin Liao   2021-03-22
(4)Magnetorheological damper with micro-grooves: design and experiment   Gaoyu Liu; Fei Gao; Wei-Hsin Liao   2020-09-15
(5)Online adaptive and LSTM-based trajectory generation of lower limb exoskeletons for stroke rehabilitation   Feng-Yan Liang; Chun-Hao Zhong; Xuan Zhao; Davide Lo Castro; Bing Chen; Fei Gao; and Wei-Hsin Liao   2018-12-12
(6)Design of smart prosthetic knee utilizing magnetorheological damper   Fei Gao; Yan-Nan Liu; Wei-Hsin Liao   2017-03-25
(7)A new powered ankle-foot prosthesis with compact parallel spring mechanism   Fei Gao; Yan-Nan Liu; Wei-Hsin Liao   2016-12-03
(8)Design of powered ankle-foot prosthesis driven by parallel elastic actuator   Fei Gao; Yan-Nan Liu; Wei-Hsin Liao   2015-08-11

课题组科研人员

   
课题组在培研究生

2022届硕士研究生  史秋雨 (本科:中南大学, Email: qy.shi@siat.ac.cn

2022届硕士研究生  廖海粟 (本科:中南大学,Email: hs.liao@siat.ac.cn

2021届硕士研究生  王一迪 (本科:西北农林科技大学,Email: yd.wang1@siat.ac.cn)


课题组研究助理

赵轩 资深机械与电子系统搭建工程师 

吴焌浩 客座学生 (本科:中国香港,香港科技大学, Email: thwuab@connect.ust.hk)

课题组博士后

黄锐森  博士后 (博士:韩国,釜山国立大学,Email: ruisen.huang@pusan.ac.kr