基本信息

刘玉旺  男  博导  中国科学院沈阳自动化研究所   机器人学国家重点实验室
电子邮件: liuyuwang@sia.cn
通信地址: 辽宁省沈阳市南塔街114号
邮政编码: 110016

研究领域

      在国家科技重大专项、国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目支持下,长期从事机器人基础理论与工程技术研究。在科学问题凝练、机理探究和关键技术攻克基础上,突破了限制操作机械臂及特种机器人研制的瓶颈,实现了“理论-技术-产品”研究工作全链条覆盖,研究成果成功应用于国家探月工程和载人空间站重大工程。曾获辽宁省技术发明一等奖、国家自然科学基金优秀结题提名、中科院国防创新基金优秀结题项目,是国家自然科学基金创新群体和中科院交叉创新群体骨干,入选了辽宁省青年拔尖人才。

      在前期研究工作基础上,进一步探索软体机器人和仿生机器人新型实现机理,并推动新型机器人在重大领域的创新应用。

招生信息


招生专业
080202-机械电子工程
080201-机械制造及其自动化
招生方向
软体机器人、仿生机器人、人形机器人
流体驱动与控制、软体建模理论

工作经历

2017.1-至今          中国科学院沈阳自动化研究所    研究员

2012.1-2016.12    中国科学院沈阳自动化研究所    副研究员

2010.1-2011.12    中国科学院沈阳自动化研究所    助理研究员

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 一种卡箍约束下机器人线缆建模方法, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109977434B

( 2 ) 星球探测自主避障移动机器人, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109649686B

( 3 ) 一种自适应被动变刚度关节, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109968397B

( 4 ) 一种避障软体攀爬机器人, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN112026947B

( 5 ) 一种曲面约束下机器人线缆建模方法, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109977433B

( 6 ) 一种单电机变刚度关节, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109968399B

( 7 ) 一种可伸缩桅杆装置, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109654346B

( 8 ) 一种筋腱驱动自适应攀爬机器人, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN109795573B

( 9 ) 一种单电机驱动的绳驱式欠驱动攀爬机器人, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN111377002B

( 10 ) 一种模块化可重构正交关节链式机器人, 专利授权, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN111923032B

( 11 ) 一种并联式轻型机器人关节变刚度执行器, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108247666B

( 12 ) 一种线驱动连续型机器人, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108237524B

( 13 ) 一种超冗余度机器人, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108237519B

( 14 ) 仿啄木鸟的欠驱动关节及啄取装置, 实用新型, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN211590183U

( 15 ) 一种机器人关节变刚度执行器, 实用新型, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108262763B

( 16 ) 一种轻型柔性助力外肢体, 实用新型, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN211491528U

( 17 ) 地形自适应变构型移动八轮探测机器人, 实用新型, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN211252837U

( 18 ) 充气式柔性轻质机械臂, 实用新型, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN211164030U

( 19 ) 一种单驱动形状自适应机械手指, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108274483B

( 20 ) 一种机器人关节变刚度执行器, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN210589386U

( 21 ) 轻型柔性助力外肢体, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN111055267A

( 22 ) 一种绳驱式剪叉伸缩臂, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111037546A

( 23 ) 一种绳驱式串联机械臂, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111037545A

( 24 ) 绳驱式欠驱动自适应软体机械手, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015646A

( 25 ) 绳驱式连续柔性机械臂, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015645A

( 26 ) 仿人肘关节型机器人变刚度关节, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015729A

( 27 ) 软体机械手开合控制驱动器, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015716A

( 28 ) 紧凑型机器人变刚度关节, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015730A

( 29 ) 一种可控混合弹射装置, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111023895A

( 30 ) 一种基于耦合联动的绳驱式机械臂, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111015644A

( 31 ) 一种磁力关节变刚度执行器, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN110978045A

( 32 ) 一种基于超越离合机理的欠驱动攀爬机器人, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109973757B

( 33 ) 一种地形自适应变构型移动八轮探测机器人, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN110949566A

( 34 ) 一种仿啄木鸟的欠驱动关节及啄取装置, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN110919691A

( 35 ) 一种充气式柔性轻质机械臂, 发明专利, 2020, 第 3 作者, 专利号: CN110900654A

( 36 ) 一种移动平台, 发明专利, 2020, 第 9 作者, 专利号: CN210012289U

( 37 ) 一种搅拌摩擦焊机器人立柱结构的拓扑优化设计方法, 发明专利, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN110580361A

( 38 ) 一种搅拌摩擦焊机器人底座结构的拓扑优化设计方法, 发明专利, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN110580363A

( 39 ) 一种搅拌摩擦焊机器人滑枕结构的拓扑优化设计方法, 发明专利, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN110580362A

( 40 ) 一种形状自适应攀爬机器人, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN108202777B

( 41 ) 轮胎, 实用新型, 2019, 第 9 作者, 专利号: CN110509724A

( 42 ) 一种双向运动可伸缩机械臂, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN107433618B

( 43 ) 一种柔性机械手, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN209364623U

( 44 ) 自适应软体攀爬机器人, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN110104086A

( 45 ) 一种空间大容差捕获机构, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN108216690B

( 46 ) 一种传动单输入多输出攀爬机器人, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN108202779B

( 47 ) 一种单输入多输出的超越离合器系统, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109973620A

( 48 ) 一种双向自适应伸缩机械臂, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109877809A

( 49 ) 一种全方位运动可伸缩柔性机械臂, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN107433582B

( 50 ) 一种柔性臂仿生机器人, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN106914889B

( 51 ) 一种基于新型欠驱动机构的仿象鼻机器人, 专利授权, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN106914888B

( 52 ) 非线性位置与速度的遥操作控制算法, 专利授权, 2019, 第 6 作者, 专利号: CN106200685B

( 53 ) 一种基于光电式的嵌入式六维力矩传感器, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN106918413B

( 54 ) 一种基于关节耦合手轮机构的行走攀爬机器人, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN105711672B

( 55 ) 连杆欠驱动爬行机器人, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN105711669B

( 56 ) 一种嵌入式力矩传感器的标定测试台, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN105716785B

( 57 ) 一种爬杆机器人, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN207631371U

( 58 ) 基于六维力传感器的碰撞位置感知方法, 发明专利, 2018, 第 6 作者, 专利号: CN106182087B

( 59 ) 用于空间探测器上全景相机和转台相连接的接口板结构, 发明专利, 2017, 第 3 作者, 专利号: CN105425513B

( 60 ) 用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置, 发明专利, 2017, 第 1 作者, 专利号: CN106918411A

( 61 ) 一种全向移动平台, 发明专利, 2017, 第 9 作者, 专利号: CN205872235U

( 62 ) 一种轮胎, 发明专利, 2016, 第 9 作者, 专利号: CN106142980A

( 63 ) 一种轮胎胎面, 发明专利, 2016, 第 9 作者, 专利号: CN106142996A

( 64 ) 移动平台, 实用新型, 2015, 第 9 作者, 专利号: CN204587079U

( 65 ) 轮胎胎面, 实用新型, 2015, 第 9 作者, 专利号: CN204547612U

( 66 ) 防松机械臂连接结构, 实用新型, 2015, 第 4 作者, 专利号: CN204149170U

( 67 ) 全向移动平台, 实用新型, 2013, 第 9 作者, 专利号: CN202911836U

出版信息

   
发表论文
[1] Tong, Yuchuang, Liu, Jinguo, Liu, Yuwang, Yuan, Yuan. Analytical inverse kinematic computation for 7-DOF redundant sliding manipulators. MECHANISM AND MACHINE THEORY[J]. 2021, 155: http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104006.
[2] Li, Haiyang, Hao, Guangbo, Liu, Yuwang, Li, Shujun, Li, Xiaopeng, Deng, Xinran. Synthesis and modelling of one rotational constraint orientated compliant mechanisms. MECHANISM AND MACHINE THEORY[J]. 2021, 156: http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104129.
[3] Liu, Yuwang, Wang, Dongqi, Zhang, Yongchao, Yuan, Zhongqiu, Liu, Jinguo, Yang, Sheng, Yu, Yi. Design and Experimental Study of Space Continuous Robots Applied to Space Non-Cooperative Target Capture. MICROMACHINES[J]. 2021, 12(5): [4] Liu, Yuwang, Wang, Dongqi, Yang, Shangkui, Liu, Jinguo, Hao, Guangbo. Design and experimental study of a passive power-source-free stiffness-self-adjustable mechanism. FRONTIERS OF MECHANICAL ENGINEERING[J]. 2021, 16(1): 32-45, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000595908100001.
[5] 王远行, 刘玉旺, 朱树云, 杨尚奎. 两关节绳驱式欠驱动手爪设计与仿真分析. 机械设计与制造. 2021, 149-152, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7104617476.
[6] Liu, Jinguo, Tong, Yuchuang, Ju, Zhaojie, Liu, Yuwang. Novel Method of Obstacle Avoidance Planning for Redundant Sliding Manipulators. IEEE ACCESS[J]. 2020, 8: 78608-78621, https://doaj.org/article/ec6f2939ac814fd0a0a65a91c2a62329.
[7] Liu, Jinguo, Liu, Yuwang, Hao, Guangbo. Special Issue on Reconfigurable Robots. CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERINGnull. 2020, 33(1): 1-3, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7103555828.
[8] Liu, Jinguo, Tong, Yuchuang, Liu, Yunjun, Liu, Yuwang. Development of a Novel End-Effector for an On-Orbit Robotic Refueling Mission. IEEE ACCESS[J]. 2020, 8: 17762-17778, https://doaj.org/article/db1acb50b1d342d29e233700c31e6957.
[9] 王福华, 刘玉旺. 三关节连杆欠驱动手爪参数优化. 机械设计与制造. 2020, 16-20, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7101405965.
[10] Liu, Yuwang, Ge, Zhuang, Yang, Shangkui, Walker, Ian D, Ju, Zhaojie. Elephant's Trunk Robot: An Extremely Versatile Under-Actuated Continuum Robot Driven by a Single Motor. JOURNAL OF MECHANISMS AND ROBOTICS-TRANSACTIONS OF THE ASME[J]. 2019, 11(5): https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000485709300008.
[11] Liu, Yuwang, Liu, Xiagang, Yuan, Zhongqiu, Liu, Jinguo. Design and analysis of spring parallel variable stiffness actuator based on antagonistic principle. MECHANISM AND MACHINE THEORY[J]. 2019, 140: 44-58, http://ir.sia.cn/handle/173321/24718.
[12] 骆海涛, 刘玉旺, 刘金国. 与人共融机器人的关节力矩测量技术. 2018, 122页-, http://ir.sia.cn/handle/173321/23760.
[13] Yuwang Liu, Tian Tian, Jibiao Chen, Fuhua Wang, Defu Zhang. A Highly Reliable Embedded Optical Torque Sensor Based on Flexure Spring. Applied Bionics and Biomechanics[J]. 2018, 2018: https://doaj.org/article/bdffc53689f046a79e1021af98a39c2e.
[14] GuanLirong, 杨广新, 刘玉旺. Design and Simulation Optimization of Obstacle Avoidance System for Planetary Exploration Mobile Robots. IOP Conferece Series: Journal of Physicsnull. 2018, 1-7, http://ir.sia.cn/handle/173321/24573.
[15] 刘玉旺, 骆海涛, 周维佳, 张伟. 大型航天搅拌摩擦焊机器人动态仿真分析与优化设计. 2018, 236页-, http://ir.sia.cn/handle/173321/23761.
[16] Liu, Yuwang, Chen, Jibiao, Liu, Jinguo, Jing, Xingjian. Nonlinear mechanics of flexible cables in space robotic arms subject to complex physical environment. NONLINEAR DYNAMICS[J]. 2018, 94(1): 649-667, http://119.78.100.139/handle/173321/22097.
[17] Guo Liangshuai, Liu Yuwang, Wang Fuhua. Modeling and Steady Holding Strategy of a Climbing Robot. PROCEEDINGS OF THE 2017 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL, AUTOMATION AND MECHANICAL ENGINEERING (EAME 2017)null. 2017, [[[86]]]: 321-325, [18] Liu Yuwang, Lu: Song, Tian Tian, Zhou Weijia. Analysis of decoupled 2-DOF anthropomorphic fingers. Energy Education Science and Technology Part A: Energy Science and Research[J]. 2015, 33(3): 1345-1356, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/1008533.
[19] liu yuwang, Tian Tian, Lei YingBo, Chen Chen, Wu JiaFeng, Anonymous. A Novel Embedded Torque Sensor of Body Structure Designed and Optimized. INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHANICS AND MATERIALS ENGINEERING (ICMME 2014)[J]. 2014, 234-240, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000351908900040.
[20] Liu Yuwang, Leng Yuquan, Luo Haitao, Zhou Weijia. The research of mechanical and electrical integration linear output transmission system with sensor function. Lecture Notes in Electrical Engineeringnull. 2012, 77-82, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/522673.
[21] Liu YuWang, Leng YuQuan, Luo HaiTao, Zhou WeiJia, Zhang LC, Zhang CL, Horng JH, Chen Z. The Optimization of Mechanical and Electrical Integration Linear Output Transmission System with Sensor Function. MANUFACTURING ENGINEERING AND AUTOMATION II, PTS 1-3null. 2012, 591-593: 1695-1700, [22] 刘玉旺. Dynamic analysis of 165Kg spot-welding robot. Advanced Engineering Forum. 2012, [23] 刘玉旺. Analysis of Multi-fingered Grasping and manipulating Ping-pong Racket. Proceeding of International Conference on Mechatronics and Information Technology. 2011, [24] Luo Haitao, Liu Yuwang, Wang Hongguang, Zhou Weijia. Vibration characteristic analysis of spot-welding robot based on ADAMS/Vibration. Proceedings of 2011 International Conference on Electronic and Mechanical Engineering and Information Technology, EMEIT 2011null. 2011, 691-695, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/445008.
[25] Luo Haitao, Liu Yuwang, Wang Hongguang, Zhou Weijia. Rigid-flexible coupling dynamics analysis of a spot-welding robot. 2011 IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation, Control, and Intelligent Systems, CYBER 2011null. 2011, 181-185, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/445004.
[26] 刘玉旺. Nonlinear Vibration Analysis of Machine-tool guideway System with Clearance. Proceeding of International Conference on Mechatronics and Information Technology. 2011, [27] 刘玉旺. 多指手抓取运动学可行性分析. 中国机械工程. 2010, [28] 于清洋, 李斌, 刘玉旺. 一种钢丝绳间接驱动的灵巧手运动学模型分析及验证. 仪器仪表学报[J]. 2010, 31(S2): 461-468, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/436416.
[29] 刘玉旺, 周维佳, 王洪光. 一种多指抓取运动学可行性分析方法. 中国机械工程. 2010, 1541-1547, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=34506142.

科研活动

   
科研项目
( 1 ) YXZH操作更换及样品回收系统, 负责人, 中国科学院计划, 2012-01--2013-12
( 2 ) CE-5全景XJZT, 参与, 国家任务, 2012-07--2017-12
( 3 ) ZRKJZ科学实验JXB系统精准操作关键技术研究, 参与, 中国科学院计划, 2012-01--2013-12
( 4 ) 太空新型移动机器人系统实现方法与机理研究, 负责人, 地方任务, 2015-02--2017-02
( 5 ) 新型移动机器人系统实现方法与机理研究, 负责人, 研究所自选, 2015-08--2017-08
( 6 ) 高温实验柜的量样品管理系统, 负责人, 国家任务, 2015-09--2027-12
( 7 ) 太空XXXX连续型机器人研究, 负责人, 中国科学院计划, 2016-01--2018-12
( 8 ) XX关节组件一体化技术研究, 负责人, 国家任务, 2016-01--2018-12
( 9 ) 新型变构型机器人机构设计理论与技术研究, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
( 10 ) 新一代协作机器人关节机理, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
( 11 ) 辽宁省“兴辽人才计划”青年拔尖人才, 负责人, 地方任务, 2019-01--2021-12
( 12 ) 面向太空多模态目标捕获的“一源多驱”连续型机器人研究, 负责人, 国家任务, 2020-01--2023-12
( 13 ) 基于变胞机构XXXXXXXX研究, 负责人, 国家任务, 2019-07--2020-06
( 14 ) 深海机器人脐带缆物性理论及收放机制研究, 负责人, 中国科学院计划, 2019-09--2023-08
( 15 ) 工业环境下安全导向的人机协作决策方法研究, 参与, 国家任务, 2020-01--2023-12