机电工程及自动化系简介：

机电工程及自动化系（706系）成立于2009年，现有教授6人，博士生导师9人，副教授11人，副研究员1人，讲师2人。学术队伍中，国家级青年人才1名，新世纪优秀人才2名，北京市科技新星3人，北航青年拔尖人才4人。在多年学科建设积累和持续稳定发展基础上，面向国家战略的重大需求和科学技术的创新发展，突出在航空航天、深海探测和机器人领域的机电设计特色与智能控制应用，形成了2个核心技术方向：

u  智能驱动控制与机器人系统；

u  先进检测成像与机电一体化；

机电工程及自动化系承担纵向科研国家自然科学基金、国家级各类计划项目、省部级基金等100余项；承担了航空航天等企事业单位预研攻关课题200余项。获得了国家科技进步二等奖、教育部技术发明奖、全国发明银奖、省部级进步奖和发明奖、航空工业进步奖、吴文俊技术发明奖、北京/上海/四川/辽宁等省市技术发明奖多项。指导学科竞赛获得了多次全国挑战杯一等奖。在国际著名期刊《Science Robotics》发表我国首篇论文，研究成果多次被《Nature》，《Science》撰文报道。现有国内产学研联合实验室1个。在国际合作方面，现有北航-SMC国际创新研究中心，北航-德国Festo公司合作平台等。

系主任：文力，办公地点：IRC楼412，联系电话：010-61716111，Email：liwen@buaa.edu.cn。

系书记：付剑，办公地点：新主楼E1015，联系电话：010-82339022，Email：fujian@buaa.edu.cn。

主要研究领域及方向：

u智能驱动控制与机器人系统

1．柔性机电及软体机器人技术

柔性机电系统及软体机器人具有安全交互、在非结构化环境下无损作业及检测等优势，目前为机器人领域公认的科学前沿交叉领域。在中国工程院发布的《全球工程前沿》文件中，“仿生软体机器人”位列十大前沿领域。然而软体机器人发展尚不成熟，相关理论与技术亟需突破，以克服实际应用（如机器人抓取的“最后一厘米”问题）中的重重阻碍。麻省理工学院计算机与人工智能实验室主任Daniela Rus在Nature上发表的综述论文中指出：“软体机器人领域面临的重要挑战是需要开发新的柔性传感，柔性驱动，以及柔性电子系统以适应软体大变形运动，同时，软体机器人需要新的控制方法。”如何解决创成软体机器人的关键技术，以及其建模与控制难题，并将其应用于国家重大战略需求及应用中，成为了亟需攻克的学术命题。

在本研究方向具有正教授2名，副教授4名，国家级青年人才2名。该研究方向的相关研究成果在机器人领域顶级杂志Science Robotics（封面）, Nature Communications, Science Advances, Int. J. Robot. Res. (IJRR), IEEE 汇刊等共发表SCI论文共100余篇；其中包括 Science/Nature子刊共10余篇，包括机器人领域顶级期刊《科学-机器人学》 （Science Robotics）论文6篇。

图2 柔性机电系统及软体机器人领域相关代表性学术成果

2.机器人与嵌入式机电控制  

（1）移动机器人研究

该项研究突破的履带结构设计、微小型大功率驱动等关键技，结合机器视觉、灵巧手臂、遥操作技术，派生出侦察机器人、排爆机器人、车底安全检查机器人，已经在公安武警部门和奥运会、两会等重大活动中得到应用。

（2）嵌入式智能数字控制技术及应用

重点研究基于ARM嵌入式微处理器和C/OS-II实时操作系统的嵌入式机电控制系统开发平台，项目主要成果已经国家工程机械质量监督检验中心试验确认，受理国家发明专利4项，实用新型专利3项，软件著作权1项，发表学术论文17篇.

  

 

u先进检测成像与机电一体化

1.现代无损检测技术  

无损检测贯穿于产品的全生命周期，应用于航空航天、兵器、汽车、核工业等领域。

 

（1）超声无损检测技术

主要研究超声扫描技术、超声导波检测技术、空气耦合超声检测技术、电磁超声检测技术、非线性超声检测技术及其它们的应用，包括金属材料和复合材料的缺陷检测、性能评价等。与国内621所、625所、中国特检设备研究院以及美国Ritec、日本KJTD等公司建立了长期的合作关系。  

（2）红外数字成像与层析技术

主要开展红外热成像理论与方法研究。研制成功了红外热像无损检测设备和软件，包括脉冲式激励源、调制式激励源、在线测控及热像数据处理一体化软件(含10余种先进数据处理方法)、红外热无损检测三维仿真优化软件等。

 

（3）工业CT技术

主要开展X射线数字成像、工业CT理论与应用、多维信息重构与识别研究。研究内容包括：无胶片射线数字影像技术、工业射线高性能DR与3D-ICT集成检测以及ICT辅助RE技术。

 

2.机电液伺服驱动与传动技术

伺服驱动与传动技术是高端民用设备（高性能数控加工中心）和重要飞行器和运载器（飞机、火箭、导弹、舰船、车辆等）的核心关键技术。目前国内伺在关键的元部件（如柱塞泵、伺服电机）、非线性时变系统控制器设计、高性能机电系统融合匹配方法需求迫切，伺服驱动与传动系统的正向设计、能量管理、可靠性设计及评估检测、健康管理和寿命监控以及元部件的创新开发等都需要掌握新知识新原理的高级人才和先进研发工具，本专业方向拟开展伺服动力与传动，伺服驱动与控制和系统融合智能控制方面的科研和相关人才培养工作，拓展国际视野，打造具有北航特色、产学研融合的一流机械电子工程学科。

机电液驱动、传动与伺服控制是飞行控制、操舵控制和机器人躯干控制的重要执行机构，多学科交叉广,非线性环节多,功重比要求高。

 

（1）控制执行机构设计理论及建模仿真

 

  

（2）新型高效电液能源开发技术

 

（3）新型机电及气动产品的试验系统

3.智能机电控制与现场总线  

（1）机电控制及自动化

基于计算机、嵌入式系统的工业测控系统及装置研究，主要针对大中型工业生产需要，研制开发机电控制系统、测试设备。科研成果已经应用于多家大型企业。

（2）工业网络测控技术

现场总线、工业以太网通信及其实时性、可靠性研究，主要结合嵌入式系统，开展CAN、Profibus-DP、DeviceNet、SAEJ1939、EtherNet/IP等工业底层通信技术的理论和应用研究。承担国家863及省部级项目多项并获奖。