基于肌肉信号的人机接口基础理论与技术研究

人体运动意图识别（用于穿戴式机器人，机械臂人机协作）

机器人运动控制

研究生期间你将与不同领域的科学家和工程师共同工作，项目涉及了机器人、AI、神经科学、医学等多个学科，锻炼你的团队协作能力与沟通能力。工作中你将会接触最前沿的研究成果，并将理论成果转化为实际系统。期间你会学习到当下热门的技术，在不断解决问题中得到锻炼与提高。

具体研究工作（结合个人兴趣与团队科研需求确定）：

1.硬件系统设计（理论分析、建模、电路设计与调试）

2.算法研究（特征提取、识别、智能控制、泛化学习）

可供研究的实验平台：

机器人手臂平台

穿戴式机器人平台

人体运动分析平台

要求：

自动化、计算机、电子信息工程、通信工程、机械电子等专业

对智能机器人研究感兴趣

有较强的学习能力和意愿

有较强的团队协作能力和交流能力

备注：

接收实习生和非全日制学生

081101-控制理论与控制工程

智能机器人
人机接口
穿戴式机器人

2010-09--2016-07   北京大学   理学博士
2006-08--2010-06   西安电子科技大学   工学学士

   

2018-11~现在, 中国科学院自动化研究所, 副研究员
2016-07~2018-10,中国科学院自动化研究所, 助理研究员

   

（1） 2018神经义肢创新技术竞赛，单项技术奖, 一等奖, 专项, 2018
（2） 2018 IEEE CBS best papar award, 三等奖, 其他, 2018

（ 1 ） 基于生物阻抗断层扫描的连续握力装置及方法, 发明, 2020, 第 1 作者, 专利号: ZL201910302365.2
（ 2 ） Non-contact capacitive sensing system for robotic lower-limb prosthesis, 发明, 2018, 第 1 作者, 专利号: 14771136
（ 3 ） 一种用于智能假肢的非接触式电容传感系统, 发明, 2015, 第 1 作者, 专利号: CN103860298B
（ 4 ） 一种用于人体运动模态识别的电容传感系统, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: 201210151050.0
（ 5 ） 一种实时识别踝关节运动的肌电信号 采集设备及识别方法, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: 201210151067.6
（ 6 ） 一种用于假肢控制的穿戴式脚底压力采集装置, 发明, 2014, 第 3 作者, 专利号: 201210151043.0

学术主页

[1] Zheng, Enhao, Wan, Jiacheng, Yang, Lin, Wang, Qining, Qiao, Hong. Wrist Angle Estimation With a Musculoskeletal Model Driven by Electrical Impedance Tomography Signals. IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS[J]. 2021, 6(2): 2186-2193, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000629731200012.
[2] Hong Qiao. An Electrical-Impedance-Tomography-based interface for human-robot collaboration. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2020, [3] 王启宁, 郑恩昊, 许东方, 麦金耿. 基于非接触式电容传感的人体运动意图识别. 机械工程学报[J]. 2019, 55(11): 19-27, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7002363764.
[4] Zheng, Enhao, Wang, Qining, Qiao, Hong. Locomotion Mode Recognition With Robotic Transtibial Prosthesis in Inter-Session and Inter-Day Applications. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING[J]. 2019, 27(9): 1836-1845, [5] Crea, Simona, Manca, Silvia, Parri, Andrea, Zheng, Enhao, Mai, Jingeng, Lova, Raffaele Molino, Vitiello, Nicola, Wang, Qining. Controlling a Robotic Hip Exoskeleton With Noncontact Capacitive Sensors. IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS[J]. 2019, 24(5): 2227-2235, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000493174900030.
[6] Zheng, Enhao, Mai, Jingeng, Liu, Yuxiang, Wang, Qining. Forearm Motion Recognition With Noncontact Capacitive Sensing. FRONTIERS IN NEUROROBOTICS[J]. 2018, 12(12): https://doaj.org/article/f80fe0457eba4140b0d58e91df5617f4.
[7] Zheng, Enhao, Wang, Qining. Noncontact Capacitive Sensing-Based Locomotion Transition Recognition for Amputees With Robotic Transtibial Prostheses. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING[J]. 2017, 25(2): 161-170, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000396397100007.
[8] Zheng, Enhao, Manca, Silvia, Yan, Tingfang, Parri, Andrea, Vitiello, Nicola, Wang, Qining. Gait Phase Estimation Based on Noncontact Capacitive Sensing and Adaptive Oscillators. IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING[J]. 2017, 64(10): 2419-2430, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000411585100012.
[9] Zheng Enhao, Mai Jingeng. Modelling and preliminary results of a tri-ellipsoid unmanned autonomous airship. International Journal of Service and Computing Oriented Manufacturing[J]. 2016, [10] 王启宁, 郑恩昊, 陈保君, 麦金耿. 面向人机融合的智能动力下肢假肢研究现状与挑战. 自动化学报[J]. 2016, 42(12): 1780-1793, [11] Chen, Baojun, Zheng, Enhao, Wang, Qining, Wang, Long. A new strategy for parameter optimization to improve phase-dependent locomotion mode recognition. NEUROCOMPUTING[J]. 2015, 149: 585-593, http://dx.doi.org/10.1016/j.neucom.2014.08.016.
[12] Zheng, Enhao, Wang, Long, Wei, Kunlin, Wang, Qining. A Noncontact Capacitive Sensing System for Recognizing Locomotion Modes of Transtibial Amputees. IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING[J]. 2014, 61(12): 2911-2920, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000345501000010.
[13] Zheng, Enhao, Chen, Baojun, Wang, Xuegang, Huang, Yan, Wang, Qining. On the Design of a Wearable Multi-sensor System for Recognizing Motion Modes and Sit-to-stand Transition. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED ROBOTIC SYSTEMS[J]. 2014, 11(2): https://doaj.org/article/27b450a1a5c347369827422443636623.
[14] Chen, Baojun, Zheng, Enhao, Wang, Qining. A Locomotion Intent Prediction System Based on Multi-Sensor Fusion. SENSORS[J]. 2014, 14(7): 12349-12369, https://doaj.org/article/44bfc498883d46c9bceaa007b58421a1.
[15] Chen, Baojun, Zheng, Enhao, Fan, Xiaodan, Liang, Tong, Wang, Qining, Wei, Kunlin, Wang, Long. Locomotion Mode Classification Using a Wearable Capacitive Sensing System. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING[J]. 2013, 21(5): 744-755, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000324387300006.
[16] Zheng, Enhao, Chen, Baojun, Wei, Kunlin, Wang, Qining. Lower Limb Wearable Capacitive Sensing and Its Applications to Recognizing Human Gaits. SENSORS[J]. 2013, 13(10): 13334-13355, https://doaj.org/article/aa3d50892fb5462f95177edb52fac887.

（1） Wearable Robotics for Motion Assistance and Rehabilitation: Chapter 8 Human Intent Recognition and Neural Interfaces, Springer Nature, 2020-08, 第 1 作者

   

（ 1 ） ***********意图识别, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
（ 2 ） 环境感知反馈增强及运动泛化与学习, 负责人, 国家任务, 2019-06--2022-05
（ 3 ） 基于深度强化学习的人体运动意图精确识别, 参与, 国家任务, 2018-12--2022-12
（ 4 ） 面向机器人手臂运动控制的上肢人体电容传感基础理论研究, 负责人, 国家任务, 2018-01--2021-12
（ 5 ） 面向穿戴式人机交互的电容传感及下肢运动意图识别关键技术研究, 负责人, 地方任务, 2017-10--2019-12
（ 6 ） 基于柔性电容传感的人-智能假肢-环境感知运动融合基础 理论与关键技术研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2020-12
（ 7 ） 基于人体生物容抗的人机接口关键技术与系统研发, 负责人, 国家任务, 2018-10--2019-11
（ 8 ） 面向水下动态环境的人体运动意图识别, 负责人, 国家任务, 2017-07--2018-11
（ 9 ） 基于肌肉形态学信息的穿戴式人机接口基础理论研究, 负责人, 国家任务, 2021-01--2024-12
（ 10 ） 融合神经生理信号的意图识别片上系统, 负责人, 国家任务, 2022-03--2023-12

（1）Identification of muscle morphology with noncontact capacitive sensing: Preliminary study   2020-07-20
（2）Non-Periodic Lower-Limb Motion Recognition with Noncontact Capacitive Sensing   2020-07-06
（3）Toward a Human-Machine Interface Based on Electrical Impedance Tomography for Robotic Manipulator Control   2019-11-04
（4）An Automatic Labeling Strategy for Locomotion Mode Recognition with Robotic Transtibial Prosthesis   2019-07-29
（5）A Pilot Study on Continuous Breaststroke Phase Recognition with Fast Training Based on Lower-Limb Inertial Signals   2019-07-23
（6）Concept and prototype design of an underwater soft exoskeleton   2018-10-25
（7）Identification of the relationships between noncontact capacitive sensing signals and continuous grasp forces: Preliminary study   2018-07-18
（8）A preliminary study of upper-limb motion recognition with noncontact capacitive sensing   2017-08-16
（9）Gait phase detection based on non-contact capacitive sensing: Preliminary results   2015-08-11

   

与国内外多所高校和研究机构建立紧密的合作关系，主要包括：北京大学、北京理工大学、北京航空航天大学、天津大学、复旦大学、中国航天员中心等