课题组面向空天极端环境智能装备，融合机器人、人工智能与计算力学，重点开展物理信息驱动的结构与复合材料智能计算、地外非结构化环境自主采样探测机器人，以及多模态智能机械系统设计、建模与优化研究。

2005-01--2010-11   The University of Texas at Austin，航天工程与力学系，计算工程与科学研究所   工程力学专业，博士学位
2002-09--2004-12   北京理工大学   固体力学专业，硕士学位
1998-09--2002-07   北京理工大学   工程力学专业，学士学位

2026年--现在，中国科学院大学，长聘教授

2018年--2026年，中国科学院大学，岗位教授

2018年--2026年，中国科学院空间应用工程与技术中心，研究员

2010年--2018年，美国世界知名的工业研发机构（GE通用电气集团，Schlumberger斯伦贝谢公司），从事空天和能源地质领域的工程装备的研发工作

   

1）地质勘查采样机器人与多物理探测仪器设计

• 邹时越，杨家峰，袁子豪，赵海峰*，etc，月球采样管贯入阻力建模与颗粒迁移分析，岩石力学与工程学报，2026， https://link.cnki.net/urlid/42.1397.O3.20260602.1537.002
• Liping Xiao, Yaxin Zhu, Haifeng Zhao*, etc., Characterizing and modeling penetration tracks in silica aerogel for cosmic dust capture via laser-induced microparticle impact test, International Journal of Impact Engineering, 2025, 105621, https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2025.105621.
• Shuyun Liu, Haifeng Zhao *,etc.,A Machine Learning Approach for Autonomous Identification of Hardnessin Extraterrestrial Rocks from Digital Images, Aerospace, 2025, 12, 26, https://doi.org/10.3390/aerospace12010026.
• Minghui Tang, Zhao Xu, Fei Zhang, Haifeng Zhao*, etc., Thermophysical Probe Design Utilizing Artificial Neural Network Inversion Techniques for Lunar Rock Analysis, Acta Astronautica, 228, 532-550, 2025, https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.12.015.
• Liping Xiao, Haifeng Zhao*, etc., Understanding cone crack formation in cosmic dust aerogel collectors by low-velocity similitude impact test, International Journal of Impact Engineering, 2024, 105152, https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2024.105152.
• Yujian Mu, Zihao Yuan, Ruinan Mu, Haifeng Zhao*, etc., Design of an Automatic Sealing Mechanism for Extraterrestrial Sample Collecting Robot, Aerospace, 2024, 11(7), 517. https://doi.org/10.3390/aerospace11070517 .
• Zihao Yuan, Haifeng Zhao*, etc., Design and Modeling of a Dual-Archimedes Screw Deep Drilling System for Lunar Subsurface Exploration, Acta Astronautica, vol. 217, p221-237, 2024, https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.01.046 .
• 王智健，张永强，张飞，马涛，赵海峰*，etc.，面向地外行星探测的脉冲中子元素分析仪研究，深空探测学报，2024，11(5) : 496-504。
• Wei Zhang, Zhao Xu, Fei Zhang, Ze Wang, Minghui Tang, Haifeng Zhao*, etc., Development of a data-driven subsurface thermal probing technique for lunar exploration, Advances in Space Research, 2023, https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.10.014 .
• Zihao Yuan, Ruinan Mu, Haifeng Zhao*, etc.. Predictive Model of a Mole-Type Burrowing Robot for Lunar Subsurface Exploration. Aerospace 2023, 10, 190. https://doi.org/10.3390/aerospace10020190 .
• Liping Xiao, Wubin Shi, Xiaoyu Li, Chengcheng Shen, Yi Wang, Ruinan Mu, Fei Zhang, Haifeng Zhao*, etc., A novel design of deployable CubeSat for material exposure missions in low earth orbit, CEAS Space Journal, 109, 2022.

（ * 表示通讯作者）

2）AI4Science 人工智能计算方法在多物理探测与材料科学中的应用

• Chengcheng Shen, Haifeng Zhao*, Pixel-Level Finite Difference–Enhanced Physics-Informed U-Net for Heat Conduction and Effective Properties Prediction in Heterogeneous Composites Using Digital Microstructure Images, Advances in Engineering Software, https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2026.104221 .
• Keyan Huo, Chengcheng Shen, Dong Guo, Haifeng Zhao*, Passive Sensing of Minor-Deformations in Rotating Machinery via Rotary Vector-Inspired Metastructures: Reduced-Order Analytical Modeling and Machine Learning Approaches, Applied Mathematical Modelling, 2025, 116571, https://doi.org/10.1016/j.apm.2025.116571 .
• Chengcheng Shen, Haifeng Zhao*, etc., A multi-subnets physics-informed neural network (Ms-PINN) model for transient heat transfer analysis in materials with heterogeneous microstructures, Engineering with Computers, 2025, https://doi.org/10.1007/s00366-025-02183-3 .
• Shuang Li, Zihao Yuan, Tao Du, Renxu Hao, Haifeng Zhao *,etc., Surrogate Model for Lunar Sampling based on Bayesian Neural Network and Active Learning to Enhance Coring Efficiency, Aerospace 2025, 12(2), 128; https://doi.org/10.3390/aerospace12020128 .
• Shuyun Liu, Haifeng Zhao *,etc.,A Machine Learning Approach for Autonomous Identification of Hardnessin Extraterrestrial Rocks from Digital Images, Aerospace, 2025, 12, 26, https://doi.org/10.3390/aerospace12010026.
• Minghui Tang, Zhao Xu, Fei Zhang, Haifeng Zhao*, etc., Thermophysical Probe Design Utilizing Artificial Neural Network Inversion Techniques for Lunar Rock Analysis, Acta Astronautica, 228, 532-550, 2025, https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.12.015.
• Wei Zhang, Zhao Xu, Fei Zhang, Ze Wang, Minghui Tang, Haifeng Zhao*, etc., Development of a data-driven subsurface thermal probing technique for lunar exploration, Advances in Space Research, 2023, https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.10.014 .
• Chengcheng Shen, Qiang Sheng, Haifeng Zhao*, Predicting Effective Thermal Conductivity of Fibrous and Porous Materials using Convolutional Neural Network, Mechanics of Materials, 2023, https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2023.104804 .
• 李阳平，黄玲，王珂，赵海峰*，基于深度学习的探月雷达对月面浅表层不规则形状介质预测，电子与信息学报，2022, 44(4):1222-1230。
• Y.P. Li, Y.Y. Liu, S.H. Luo, Z. Wang, K. Wang, Z.W. Huang, H.F Zhao*, etc., Neural network model for correlating microstructural features and hardness properties of nickel-based superalloys, Journal of Materials Research and Technology, Vol. 9, No.6, 14467-14477, 2020.

3）固体、结构与材料力学

• Jiaan Li, Ruinan Mu, Keyan Huo, Lu Zhang, Haifeng Zhao*, Design and Modeling of A Self-deployable Rotary Structures with Programmable Energy Release Mechanism, International Journal of Mechanical Sciences, 2025, 111079, https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2025.111079.
• 肖立平，余斌，赵海峰，等，基于瑞利-里兹法的复合材料转子叶片模拟件力学分析与铺层优化，航空材料学报，已接收。
• Shouyi Wang, Zhao Xu, Chunrong Jiao, Haifeng Zhao*, Cross-property relations for triply periodic minimal surface (TPMS) structures, Materials & Design, 2025, 114616, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2025.114616 .
• Bin Yu, Liping Xiao, Yana Wang, Chunrong Jiao, Haifeng Zhao*,etc., Modeling and experimental investigation of nonlinear behaviors for CF/PEEK thermoplastic laminated strips with perforated holes, Composites Part B, 2025, 112821, https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112821.
• Keyan Huo, Ruinan Mu, Zihao Yuan, Haifeng Zhao*, etc, Design and analysis of axisymmetric metastructures with tunable behaviors ranging from bistability to quasi-zero stiffness, Results in Engineering, 2025, 105775, https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.105775.
• Liping Xiao, Haifeng Zhao*, etc., Understanding cone crack formation in cosmic dust aerogel collectors by low-velocity similitude impact test, International Journal of Impact Engineering, 2024, 105152, https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2024.105152.
• 徐钊，申承成，赵海峰*，etc.，新型超轻高弹纳米纤维聚酰亚胺气凝胶的制备与性能，机械工程材料，2025, 2(49), No.2, 43-47。
• Keyan Huo, Zihao Yuan, Guangwu Zhou, Ruinan Mu, Ke Wang, Haifeng Zhao*, Tunable Ultra-Low Frequency Isolator with Quasi-Zero Stiffness Metamaterials, Acta Mechanica, 2024, https://doi.org/10.1007/s00707-024-03872-8.
• 徐钊，肖立平，王守一，赵海峰*，月壤填充式折展舱壁仿生结构拓扑优化研究，华中科技大学学报，2024，https://doi.org/10.13245/j.hust.240768 。
• Liping Xiao, Yilun Hong, Ke Wang, Haifeng Zhao*, Folding of sealed origami-inspired capsule with rigid panels and hyperelastic hinges, Thin-walled Structures, Vol. 190, 2023, 111003, https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.111003 .
• Hao Zeng, Ruinan Mu, Keyan Huo, Haifeng Zhao*, etc., A novel 3D-printable tensegrity-inspired metamaterial enabling dynamic attenuation. International Journal of Mechanics and Materials in Design, 2023. https://doi.org/10.1007/s10999-023-09656-7 .
• Bin Yu, Zhao Xu, Ruinan Mu, Anping Wang and Haifeng Zhao*, Design of large-scale space lattice structure with near-zero thermal expansion metamaterials, Aerospace, 2023, 10, 294. https://doi.org/10.3390/aerospace1003029 .
• Zhao Xu, Haifeng Zhao*, etc., Design of hourglass-lattice metastructure with near-zero thermal expansion using structural optimization method, Engineering Structures, vol. 227, 115374, 2023.

• System and Methods of Generating a Computer Model of a Composite Component, 2015, 美国，US20150370923A1.
• Fluid turbine blade with torsionally compliant skin and method of providing the same, 2017, 美国，US9534580B2.
• Rotating loading tube for oriented perforating, 2018, 美国, US201862635765P.（第一发明人）
• Rotating loading tube and angled shaped charges for oriented perforating, 2018, 美国, US201862747723P.（第一发明人）
• Rotating loading tube and angled shaped charges for oriented perforating, 2019，国际知识产权专利，WO2019168938A1, 挪威，NO20200933A，英国, GB2584576A1，澳大利亚, AU2019227708A1, 美国，US20190264548A1.（第一发明人）
•  一种具有保序和封装功能的月球浅层采样工具：中国，ZL 2020 1 0893854.2[P]. 20210831.（第一发明人）
•  一种基于曲面展开机构的深层月壤随钻侧向采样机构：中国，ZL 2021 1 1033005.0 [P]. 20220325.（第一发明人）
•  一种驻留式外星体内部热流测量热探针以及测量方法：中国，ZL 2020 1 0793251.5 [P]. 20211105.（第一发明人）
•  一种空间结构杆件在轨成型装置：中国，ZL 2021 1 1076022.2 [P]. 20220222.（第一发明人）
•  一种空间螺旋展开暴露平台：中国，ZL 2020 1 1098978.8 [P]. 20210907.（第一发明人）

   

余   斌，2021年硕士/2023年转博，研究领域：复合材料结构力学多尺度计算

邹时越，2023年直博，研究领域：月壤的动态特性

孙子悦，2024年直博，研究领域：月面结构与材料力学

李   爽，2025年普博，研究领域：物理信息AI算法与结构疲劳寿命预测

魏鹏伟，2025年博（交叉学院），研究领域：AI算法与地外探测

何雨晴，2026年直博，研究领域：物理信息AI算法与边缘计算

冯唐高，2026年普博，研究领域：复合材料结构力学与本构建模

王明帅，2024年入学，飞行器设计，研究领域：冲击破岩计算力学

周梦婷，2025年入学，计算机技术，研究领域：地外探测机器人与控制

廖昕堃，2026年入学，固体力学，研究领域：物理信息AI计算方法

袁子豪，2023年，博士，《月面深层自钻进采样关键技术研究 》

申承成，2025年，博士，《含微结构复合材料热传导问题的神经网络计算方法研究》

贾晨雪，2025年，博士，《低密度二氧化硅气凝胶行星际尘埃收集靶材的力学行为研究》

霍柯言，2025年，博士，《基于双余弦曲梁单元的超结构设计及其可调力学行为研究》

肖立平，2026年，博士，《二氧化硅气凝胶捕获宇宙尘埃的宽速域侵彻机理的实验与建模仿真研究》

01.李阳平，2021年，硕士，《基于探地雷达和深度学习的月表层地质结构特征重建研究》

02.刘洋怡，2021年，硕士，《基于快速搜索随机树的钻进挖掘机器人路径规划研究》

03.李晓瑜，2022年，硕士，《新型气凝胶多层隔热材料的研制与应用研究》

04.肖立平，2022年，硕士，《基于超弹性变形铰链的厚板折纸式可折展空间舱结构研究 》

05.杨家峰，2023年，硕士，《月壤表层采样系统设计与采样力学特性研究》

06.曾 浩，2023年，硕士，《地外熔岩管探测器的投放与运动特性研究》

07.张 维，2023年，硕士，《月球热物性参数原位测量与反演优化算法研究》

08.唐铭慧，2024年，硕士，《高精度月壤/岩自适应热物性测量方法研究》

09.刘舒云，2024年，硕士，《基于深度学习的地外岩石几何形貌特征和岩性特征关联研究》

10.李雪萌，2025年，硕士，《n(2RRU-RRR+3RPR)变刚度空间抓捕机构的设计与分析》

11.独 涛，2025年，硕士，《月面可移动式振击钻进采样机构研究》

12.李嘉安，2025年，硕士，《基于可编程自扩展机构的双稳态致动器研究》

13.岳 颖，2025年，硕士，《月面可移动式原位热探测方法研究》

14.甘天玥，2026年，硕士，《地外小型移动式扭转冲击采样系统设计与测试》

15.王守一，2026年，硕士，《面向月面建筑的三周期极小曲面结构力热耦合拓扑优化研究》

16.朱雅欣，2026年，硕士，《基于深度学习的气凝胶捕获宇宙尘埃轨迹探测和分析方法研究》

穆瑞楠，大连理工大学，   动力学与控制，                    博士（2020年）， 2022年出站，现任助理研究员

徐   钊，西北工业大学，   拓扑优化设计与轻量化，       博士（2020年）， 2022年出站，现任助理研究员

袁子豪，中国科学院大学，地外行星采样与地质力学，   博士（2023年），2023年入站

• 《航天工程材料基础》，中国科学院大学，春季专业课，2024-现在
  
• 《有效载荷结构设计与力学分析》，中国科学院大学，秋季核心课，2019-现在
• 《极端环境下的装备结构设计和力学关键问题》，中国科学院大学，春季研讨课，2021-现在
• 《航天器结构和热设计》，西安交通大学，2020级 本科菁英班

• 2026年6月，硕士毕业生朱雅欣和博士研究生肖立平获得北京市优秀毕业生荣誉称号，肖立平获得中国科学院院长奖。
• 2026年05月17日，硕士研究生朱雅欣在2026年第七届计算机工程与应用国际学术会议(ICCEA)获得最佳口头汇报奖，论文题目《Dust-YOLOv11: A Faint and Elongated Cosmic Dust Track Detection Algorithm Based on Topology Perception and Multi-Scale Feature Fusion》
• 2026年03月26日，博士研究生肖立平在2026年全国行星科学大会获得优秀论文奖，报告题目《基于硅气凝胶撞击轨迹的宇宙尘埃颗粒原始信息反演》。
• 2025年10月，博士研究生肖立平获得国家奖学金。
• 2025年7月13日，博士研究生申承成的研究工作在无锡“2025 10th International Conference on Signal and lmage Processing (ICSIP 2025)” 大会获得最佳学生论文奖，论文题目《Pixel-Level Thermophysical Field Prediction from Microstructural Images Using U-Net Architectures》 。
• 2024年11月21日，徐钊、张维和唐铭慧等的会议论文《基于数据驱动的月球深部热流探测技术》，获得第六届载人航天学术大会优秀论文三等奖
• 2024年11月2日，硕士研究生岳颖的研究工作在襄阳“2024 8th International Conference on Automation, Control and Robots(ICACR 2024)” 大会获得最佳口头汇报奖，报告题目《Design and Implementation of In-Situ Thermal Probe of Lunar Surface Regolith Deployed by a Quadruped Robot》 。
• 2024年10月，硕士研究生李嘉安获得国家奖学金，博士研究生肖立平获得朱李月华奖学金。
• 2024年7月27日，硕士研究生甘天玥的研一研究工作在杭州“International Conference on Service Robotics (ICoSR2024)” 大会获得最佳口头汇报奖，报告题目《Maneuverability analysis of a mini-rover on rough terrain for planetary caves exploration》 。
• 2024年7月 指导清华大学本科生实习生（蔡方瑜、陈雅婷、高乐颜、李子腾）完成《基于螺旋差速转向的月壤钻进机器人》项目获得月球基地2050国际创新大赛一等奖；2024年获得挑战杯大赛二等奖；2023年北京市大学生机器人大赛人工智能与机器人创意设计赛一等奖；2023年第十届华北五省（市、自治区）大学生机器人大赛一等奖。
• 2023年12月，本组学生硕士研究生李嘉安（队长），独涛，李雪萌，岳颖等，获得世界大学生立方星挑战赛SUCC 国际一等奖，参赛作品《自展开材料暴露立方星与基于空间站的释放机制》。
• 2023年10月15日，博士研究生肖立平在“International Symposium on Structures and Materials Inspired by Origami （SAMIO）”大会获得最佳口头汇报奖，报告题目《Origami-inspired deployable space capsules with hybrid compliant mechanism》。
• 2023年8月24日，本组学生硕士研究生李嘉安（队长），独涛，李雪萌，岳颖等，获得世界大学生立方星挑战赛SUCC中国区总决赛优秀科技成果奖 金奖，参赛作品《自展开材料暴露立方星与基于空间站的释放机制》。
• 2023年7月22日，硕士研究生朱雅欣的大四毕业设计工作在上海“International Conference on Service Robotics (ICoSR2023)” 大会获得最佳口头汇报奖，报告题目《Underactuated Path Tracking Control of Mole Drilling Robot》 。
• 2023年6月，硕士毕业生李阳平获得国家留学基金委CSC公派出国留学奖学金。
• 2023年3月29日，助理研究员徐钊在海南三亚举办的”第五届青年行星论坛“中获得优秀论文奖，报告题目《大数据驱动的地外行星热物性反演计算方法研究》。
• 2021年11月，硕士研究生肖立平获得国家奖学金。
• 2021年10月11日，本组学生硕士研究生肖立平（队长）、硕士研究生李晓瑜、博士研究生申承成等的作品《MEC材料暴露立方星》获得世界大学生立方星挑战赛SUCC中国区总决赛一等奖。
• 2021年10月11日，本组博士研究生霍柯言（队长）、硕士研究生张维等的作品《Wildlander可折展月球原位制造平台》获得世界大学生立方星挑战赛SUCC中国区总决赛三等奖。
• 2021年1月，博士研究生袁子豪与硕士研究生李阳平获得所长奖学金。

本课题组主要致力于解决工程前沿领域的探测机器人智能系统设计与科学计算问题，长期欢迎优秀的研究生和科研人员加入。

招生、招聘信息：

•     博士研究生 1-2名 （背景要求：工程力学，固体力学，机械工程，飞行器设计，地质工程，计算数学等）
•     硕士研究生 1-2名 （背景要求：工程力学，机电工程，机械工程，机器人，飞行器设计，计算机科学，计算数学，地质工程等）
•     特别研究助理（博士后） 1-2名 （背景要求：工程力学，机电工程，机器人，控制理论，计算数学等）

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