基本信息
张奇峰  男  博导  中国科学院沈阳自动化研究所
电子邮件: zqf@sia.cn
通信地址: 沈阳市沈河区南塔街114号
邮政编码: 110016

研究领域

深海潜水器设计及作业技术

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
机械电子工程,水下机器人作业技术,水下机械手设计与控制,潜水器设计相关
水下机器人结构设计

教育背景

2003-09--2007-06   中国科学院沈阳自动化研究所   博士
2001-09--2003-07   哈尔滨工业大学   硕士
1997-09--2001-07   哈尔滨工业大学   学士
学历
-- 研究生
学位
-- 博士

工作经历

   
工作简历
2016-01~2016-12,佐治亚理工学院, 访学
2015-01~现在, 中国科学院沈阳自动化研究所, 研究员
2009-01~2014-12,中国科学院沈阳自动化研究所, 副研究员
2006-04~2008-12,中国科学院沈阳自动化研究所, 助理研究员
社会兼职
2022-03-22-今,辽宁省深海组分探测技术重点实验室, 第一届学术委员会委员

教授课程

水下机器人结构设计

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 深海谱系化着陆器研发与科学应用, 一等奖, 省级, 2021
(2) 深海机械手关键技术与应用, 一等奖, 省级, 2020
专利成果
( 1 ) 一种用于水下机器人的模块化推进器转向装置, 实用新型, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN209506028U

( 2 ) 一种用于水下机器人系缆的卷缆装置, 实用新型, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN209352360U

( 3 ) 用于深海的模块化浮力调节装置, 实用新型, 2019, 第 5 作者, 专利号: CN209305805U

( 4 ) 用于水下环境的机械手柔性夹, 实用新型, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN209304602U

( 5 ) 一种带位置和速度反馈的水下电动关节结构, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN110125973A

( 6 ) 水下关节驱动模块, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN209224094U

( 7 ) 一种底栖生物吸取样器系统, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109987204A

( 8 ) 一种具有液位检测功能的深海耐压舱, 发明专利, 2019, 第 4 作者, 专利号: CN109969365A

( 9 ) 一种短型水下电动直线缸机构, 发明专利, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN109915559A

( 10 ) 一种用于固定深海耐压舱体的滑轨支架, 发明专利, 2019, 第 3 作者, 专利号: CN109911112A

( 11 ) 一种短型水下电动直线缸机构, 发明专利, 2017, 第 2 作者, 专利号: 201711331095.5

( 12 ) 一种水下液压机械手叶片式摆动关节结构, 发明专利, 2017, 第 2 作者, 专利号: 2017112637461

( 13 ) 带位置反馈的水下电动直线缸机构, 实用新型, 2016, 第 2 作者, 专利号: ZL201520789575.6

( 14 ) 一种水下液压机械手短型腕转夹钳驱动结构, 发明专利, 2015, 第 1 作者, 专利号: ZL201210512683.X

( 15 ) 可用于水下环境的抛载机构, 实用新型, 2015, 第 2 作者, 专利号: ZL201420739276.7

( 16 ) 水下液压补偿系统真空抽取及气泡排出装置, 实用新型, 2015, 第 2 作者, 专利号: ZL201420740583.7

( 17 ) 带位置反馈的水下液压直线缸机构, 实用新型, 2015, 第 1 作者, 专利号: ZL201420740437.4

( 18 ) 一种用于搭建水下电动机械手的驱动模块, 发明专利, 2015, 第 1 作者, 专利号: ZL201110233322.7

( 19 ) 一种水下液压阀箱控制装置, 发明专利, 2015, 第 3 作者, 专利号: ZL201420735614.X

( 20 ) 主手摆动关节结构, 实用新型, 2015, 第 2 作者, 专利号: ZL201420744174.4

( 21 ) 一种水下液压机械手摆动关节结构, 发明专利, 2015, 第 1 作者, 专利号: ZL201110233303.4

( 22 ) 铰接式液压管接头, 实用新型, 2014, 第 2 作者, 专利号: ZL201320785546.3

( 23 ) 水下液压机械手夹持机构, 实用新型, 2014, 第 2 作者, 专利号: ZL201320799746.4

( 24 ) 水下电动机械手夹钳结构, 实用新型, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201320804668.2

( 25 ) 水下电动机械手腕转夹钳驱动结构, 实用新型, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201320785467.2

( 26 ) 紧凑型外控直动式溢流阀, 实用新型, 2014, 第 3 作者, 专利号: ZL201320784977.8

( 27 ) 一种水下电动机械手夹钳结构, 发明专利, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310661779.7

( 28 ) 一种水下电动机械手腕转夹钳驱动结构, 发明专利, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310638613.3

( 29 ) 一种水下滑翔机用姿态调节装置, 发明专利, 2013, 第 3 作者, 专利号: ZL200910219614.8

( 30 ) 用于控制水下液压机械手的伺服阀箱, 实用新型, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201220659489.X

( 31 ) 用于水下液压机械手的伺服阀箱, 实用新型, 2012, 第 1 作者, 专利号: ZL201120295920.2

( 32 ) 水下液压机械手摆动关节结构, 实用新型, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201120295897.7

( 33 ) 水下电动机械手关节机构, 实用新型, 2009, 第 1 作者, 专利号: ZL200820231888.X

( 34 ) 一种水下电动机械手关节机构, 发明专利, 2008, 第 1 作者, 专利号: ZL200810229973.7

( 35 ) 一种依靠浮力驱动滑行的水下机器人, 发明专利, 2008, 第 2 作者, 专利号: ZL200610046471.1

( 36 ) 一种水下电动机械手旋转关节结构, 发明专利, 2006, 第 1 作者, 专利号: ZL200610046218.6


出版信息

   
发表论文
(1) 深海遥控无人潜水器脐带缆动态特性及张力抑制方法, Dynamic characteristics of umbilical cable system and tension suppression method for deep-sea ROV, 南京理工大学学报, 2021, 第 2 作者
(2) 水下大臂展机械手动力学建模与仿真分析, Dynamic Modeling and Simulation Analysis of Underwater Manipulator with Large Arms, 液压与气动, 2021, 第 2 作者
(3) 两栖混合驱动机器人单翼动力学分析与试验研究, Dynamics analysis and experimental study of single wing of amphibian hybrid drive robot, 现代制造工程, 2021, 第 3 作者
(4) Modeling and Optimization of Compensating Oil Viscous Power for a Deep-sea Electric Manipulator, IEEE ACCESS, 2021, 通讯作者
(5) 基于能耗优化的深海电动机械臂轨迹规划, Trajectory Planning of Deep-sea Electric Manipulator Based on Energy Optimization, 机器人, 2020, 第 2 作者
(6) Experimental research and floating gait planning of crablike robot, Advances in Mechanical Engineering, 2020, 第 4 作者
(7) Learning mobile manipulation through deep reinforcement learning, SENSORS, 2020, 通讯作者
(8) Influence of Ambient Pressure on Performance of a Deep-sea Hydraulic Manipulator, OCEANS 2019 - MARSEILLE, 2019, 第 2 作者
(9) Development of a Full Ocean Depth Hydraulic Manipulator System, INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, ICIRA 2019, PT III, 2019, 通讯作者
(10) Design and Experiment of Deep-sea Energy-storage Buoyancy Regulating System, OCEANS 2019 - MARSEILLE, 2019, 通讯作者
(11) Research on Autonomous Grasping Control of Underwater Manipulator Based on Visual Servo, CAC 2019, 2019, 第 1 作者
(12) 深海小型爬行机器人研究现状, Research Status of Benthic Small-scale Crawling Robots, 机器人, 2019, 第 1 作者
(13) Performance and experiment of deep-sea master-slave servo electric manipulator, OCEANS 2019 MTS/IEEE Seattle, 2019, 通讯作者
(14) Research and Experiment of an Underwater Stereo Vision System, OCEANS 2019 - MARSEILLE, 2019, 第 2 作者
(15) 深海力感知多指手结构设计与仿真分析, Structure design and simulation analysis of a deep-sea multi-fingered hand with force sense, 现代制造工程, 2019, 第 2 作者
(16) Development and sea trials of a 6000m class rov for marine scientific research, Oceans 2018 mts/ieee kobe, 2018, 第 9 作者
(17) Construction and research of an underwater autonomous dual manipulator platform, OCEANS 2018 MTS/IEEE Kobe, 2018, 第 2 作者
(18) Design and experiments of a 11000m 7-function electric manipulator system, OCEANS 2018 MTS/IEEE Kobe, 2018, 第 4 作者
(19) Research and experiment on viscous friction power loss of deep-sea electric manipulator, OCEANS 2018 MTS/IEEE Kobe, 2018, 第 2 作者
(20) 基于深渊鱼类识别的原位自主观测方法, 吉林大学学报(工学版), 2018, 第 4 作者
(21) 深渊着陆器技术研究及马里亚纳海沟科考应用, 海洋技术学报, 2017, 
(22) Modeling and Experimental Validation of the Hydraulic Power Source for Deep-sea Manipulator, OCEANS 2017 - ANCHORAGE, 2017, 第 2 作者
(23) Scientific Investigation Application of Hadal Landers in the Mariana Trench, OCEANS 2017 MTS/IEEE Anchorage, 2017, 第 5 作者
(24) 深海5功能电动机械手误差建模与仿真, 计算机仿真, 2016, 第 1 作者
(25) 深海液压机械手关节驱动性能试验研究, OCEANS16 MTS, 2016, 第 1 作者
(26) 深海油囊式浮力调节系统的研制, The Development of a Deep-sea Oil Bladder Type Buoyancy Adjustment System, 液压与气动, 2016, 第 3 作者
(27) 基于力感知的水下电动机械手自主轨迹规划, OCEANS16 MTS, 2016, 第 1 作者
(28) 基于混合模糊P+ID控制的升沉补偿系统, 机器人, 2016, 第 4 作者
(29) 深海5功能电动机械手设计与试验, OCEANS2016, 2016, 第 1 作者
(30) A geometrically exact formulation for three-dimensional numerical simulation of the umbilical cable in a deep-sea ROV system, CHINA OCEAN ENGINEERING, 2015, 第 4 作者
(31) Sea Trial and Free-fall Hydrodynamic Research of a 7000-meter Lander, OCEANS 2015 - MTS/IEEE WASHINGTON, 2015, 第 2 作者
(32) 深海5功能水下电动机械手设计及误差分析, Development and Error Analysis of a Deep-Ocean 5-Function Underwater Electric Manipulator, 机械设计与制造, 2015, 第 1 作者
(33) 深海五功能电动机械手误差建模与仿真, Error Modeling and Simulation of A Deep - Sea 5 - Function Electric Manipulator, 计算机仿真, 2015, 第 2 作者
(34) Dynamic trajectory planning of underwater hydraulic manipulator in joint space, 2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS IEEE-ROBIO 2014, 2014, 第 4 作者
(35) 7000M Pressure Experiment of a Deep-sea Hydraulic Manipulator System, OCEANS 2014, 2014, 第 1 作者
(36) Design and pressure experiments of a deep-sea hydraulic manipulator system, ICIRA2014, 2014, 第 1 作者
(37) 7000M Lander Design for Hadal Research, 2014 OCEANS - ST. JOHN'S, 2014, 第 2 作者
(38) 面向水下阀门开闭的水下机械手轨迹规划仿真, Simulation of Underwater Manipulator Trajectory Planning for Underwater Valve Opening and Closing, 计算机仿真, 2014, 第 2 作者
(39) Dynamic Minimum Time Trajectory Planning andTraking of 6-DOF Underwater Manipulator, 014年全球智能控制与自动化大会(WCICA2014), 2014, 第 1 作者
(40) Design and Experiments of a Deep-sea Hydraulic Manipulator System, OCEANS 2013, 2013, 第 1 作者
(41) 水下主从伺服液压机械手控制系统设计, 液压与气动, 2013, 第 4 作者
(42) 水下柔性臂动力学建模方法研究, Study on Dynamic Modeling Method of Underwater Flexible Arm, 计算机仿真, 2012, 第 2 作者
(43) 模块化水下电动机械手设计与运动学分析, Modular Design and Kinematic Analysis of Underwater Electrical Manipulator, 机械设计与制造, 2012, 第 2 作者
(44) 基于单目视觉的水下目标三维信息重建方法研究, Research on 3D Information Reconstruction of Underwater Target Based on Monocular Vision, 机械设计与制造, 2012, 第 2 作者
(45) 阀控非对称缸液压伺服系统建模与仿真分析, Model and Simulation Analysis of Asymmetrical Hydraulic Cylinder Controlled by Servo-valve, 煤矿机械, 2011, 第 3 作者
(46) 基于双特征点视觉模型的水下机器人悬停定位研究与试验, 仪器仪表学报, 2010, 第 2 作者
(47) Research on autonomous grasping of an UVMS with model-known object based on monocular visual system, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 2010, 第 1 作者
(48) 遥控水下机器人脐带缆收放绞车设计及牵引力分析, Remotely operated vehicle's cable deploying and retracting winch design and cable traction analyses, 海洋工程, 2010, 第 2 作者
(49) 基于视觉的UVMS单路标定位误差分析, Error Analysis for Stereo Vision Based Single Landmark Localization of an Underwater Vehicle-Manipulator System, 计算机仿真, 2010, 第 2 作者
(50) Target Locating Research based on Stereo Vision for Underwater Vehicle-Manipulator System, The IASTED International Conference on Modeling, Simulation and Identification, 2009, 第 2 作者
(51) Adaptive control for underwater vehicle-manipulator system based on fuzzy CMAC neural networks, MSI 2009, 2009, 
(52) Stereo Vision Based Motion Estimation for Underwater Vehicles, ICICTA: 2009 SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT COMPUTATION TECHNOLOGY AND AUTOMATION, VOL III, PROCEEDINGS, 2009, 第 2 作者
(53) 水下机器人-机械手系统构建与研究, Construct and Simulation Research of an Underwater Vehicle-Manipulator System, 海洋技术, 2007, 第 3 作者
(54) 基于输入和机械手扰动补偿的水下机器人控制实验研究, 仪器仪表学报, 2007, 第 2 作者
(55) 水下滑翔机器人系统研究, Research Progress in Underwater Gliders, 海洋技术, 2006, 第 3 作者
(56) 基于能源消耗最小的自治水下机器人—机械手系统协调运动研究, 机器人, 2006, 第 2 作者
(57) 自治水下机器人机械手系统协调运动研究, 海洋工程, 2006, 第 2 作者
(58) 水下滑翔机器人运动分析与载体设计, Motion analysis and body design of an underwater glider, 海洋工程, 2006, 第 2 作者
(59) 水下滑翔机器人运动调节机构设计与运动性能分析, Movement Mechanism Design and Motion Performance Analysis of an Underwater Glider, 机器人, 2005, 第 3 作者
发表著作
(1) 遥控水下机器人及作业技术, 科学出版社, 2020-11, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 深海着陆器平台研制与控制技术, 负责人, 中国科学院计划, 2013-01--2018-12
( 2 ) 深海潜水器作业工具、通用部件与作业技术, 负责人, 国家任务, 2012-01--2015-12
( 3 ) 深海勘探技术, 负责人, 地方任务, 2013-01--2015-12
( 4 ) 水下液压机械手视觉伺服控制技术研究, 负责人, 研究所自选, 2016-01--2017-12
( 5 ) 中国科学院海洋自主作业创新交叉团队项目, 参与, 中国科学院计划, 2016-01--2018-12
( 6 ) 自治水下机器人-机械手系统协调控制关键技术研究, 负责人, 国家任务, 2006-12--2009-12
( 7 ) 全海深机械手研制, 负责人, 国家任务, 2016-07--2020-12
( 8 ) 深海多位点着陆器与漫游者潜水器系统研究, 参与, 国家任务, 2017-01--2020-12
( 9 ) 作业型遥控潜水器, 负责人, 企业委托, 2017-07--2019-03
( 10 ) 深渊ROV研制及作业技术研究, 负责人, 中国科学院计划, 2019-06--2023-09
( 11 ) 深渊级海底原位科学实验站, 负责人, 中国科学院计划, 2019-06--2023-09
( 12 ) 深海资源调查开发ROV技术攻关与平台研制, 负责人, 地方任务, 2019-09--2022-08
参与会议
(1)深海机械手技术与应用   2021世界机器人大会   2021-09-12
(2)Experiment Research on Control Performance for the Actuators of a Deep-sea Hydraulic Manipulator   Oceans'16 MTS   2016-09-22
(3)Autonomous Trajectory Planning for an Underwater Manipulator Based on Force Sensing   Oceans'16 MTS   2016-09-21
(4)Research on coordinated control for the floating body and mining robot   Oceans'16 MTS   2016-09-21

指导学生

已指导学生

刘运亮  硕士研究生  080202-机械电子工程  

曲风杰  硕士研究生  085210-控制工程  

范云龙  硕士研究生  080202-机械电子工程  

张钰  硕士研究生  080202-机械电子工程  

张秋成  硕士研究生  080202-机械电子工程  

张运修  博士研究生  080202-机械电子工程  

陈俊  博士研究生  080202-机械电子工程  

刘辰辰  硕士研究生  080202-机械电子工程  

刘涛  硕士研究生  085201-机械工程  

陈言壮  博士研究生  080202-机械电子工程  

王聪  博士研究生  081104-模式识别与智能系统  

白云飞  博士研究生  080202-机械电子工程  

现指导学生

么庆丰  博士研究生  080201-机械制造及其自动化  

杨雪娇  博士研究生  080202-机械电子工程  

刘晓萌  博士研究生  080202-机械电子工程  

孟令涵  硕士研究生  080202-机械电子工程  

乔昱淇  博士研究生  080202-机械电子工程