主要从事工业机器人先进控制技术与集成应用、嵌入式机电一体化控制等领域研究。研制了具有自主知识产权的搬运码垛工业机器人数字化设计平台、汽摩配件打磨/去毛刺工业机器人工作站,人机协作机器人“感知-决策”智能控制方法。 作为项目第一负责人人完成了科技部863计划重点项目“工业机器人数字化设计平台”、国家自然科学基金青年基金项目“具有生物体肌肉特性的可变刚度弹性驱动机械臂”。并先后参加了国家支撑计划“工程机械大型关键结构件智能焊接生产线”、 工信部智能制造新模式应用项目“中医药产品智能制造新模式应用” 、北京市科委“物流机器人成套系统关键装备研发与整线集成” 重点课等重大项目研究,在工业机器人先进控制技术与集成应用研究方面,参与研制了具有自主知识产权的搬运与打磨工业机器人样机及嵌入式控制器,并在汽车生产线、摩托车发动机缸盖生产线进行测试和应用;研制了面向飞机机身对接装配的柔性轨道钻孔机器人,并在飞机装配制造企业进行测试。 在期刊和国际会议上发表论文40余篇,其中SCI收录10余篇,EI/ISTP收录20余篇,申请国家发明专利10项,已授权4项。参编《机器人学及其应用-导论》、《嵌入式系统设计与实例开发——基于ARM微处理器与μC/OSⅡ实时操作系统(第3版)》、《嵌入式系统原理与应用——基于XScale与Linux》等教材。 围绕智能机器人与人类合作的安全性问题时,原创性的设计了具有生物体肌肉特性的弹性驱动器关节模块,使机器人的关节获得类似生物体一样的"触觉",实现基于可变刚度的弹性驱动机械臂系统,为实现新一代智能机器人与人共融奠定基础。 面向我国工业机器人正向设计能力缺乏等问题,作为项目技术负责人搭建我国具有自主知识产权的“工业机器人数字化设计开发平台”,开展了总体方案的论证、设计平台架构设计、功能模块划分,形成了工业机器人需求分析及设计流程分析报告,并对典型搬运码垛工业机器人的运动学仿真、动力学优化与求解器等关键技术开展攻关,面向优化工业机器人的正向动态设计,通过对重载搬运码垛机器人的三维数字化建模、运动仿真、动力学优化分析,实现了结构优化,以降低搬运码垛工业机器人设计门槛,弥补传统机器人设计方法不足。 作为主要撰写人员之一,参加了由中国科协发起的我国机器人发展战略的咨询研究,完成了《我国机器人技术与产业发展战略研究报告(总报告)》、《我国机器人产业发展研究报告》,并最终形成《关于中国机器人技术和产业发展的建议》咨询报告。 代表性论文 [1] Wang Tian Miao, Tao Yong*, Liu Hui. Current Researches and Future Development Trend of Intelligent Robot: A Review[J]. International Journal of Automation & Computing, 2018, V15(5): 525-546. [2] Yong Tao, Tianmiao Wang, Yunqing Wang, Long Guo, Hegen Xiong, Dong Xu. A new variable stiffness robot joint[J]. An International Journal: Industrial Robot, 2015, Vol. 42, No. 4, pp. 371-378. (SCI: 000357392900011,IF: 0.635) [3] Yong Tao, Jiaqi Zheng and Yuanchang Lin. A Sliding Mode Control-based on a RBF Neural Network for Deburring Industry Robotic Systems[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2016, 13:1-10.(SCI:000368630800001, IF:0.526) [4] Yong Tao, Jiaqi Zheng, et al. Fuzzy PID Control Method of Deburring Industrial Robots[J], Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 2015, 29(6):2447-2455. (SCI:000366674200017,IF: 1.004 ) [5]Yong Tao, Fang Chen, Hegen Xiong. Kinematics and Workspace of a 4-DOF Hybrid Palletizing Robot[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2014, 66(8):947-962. (SCI: 000311010500017,IF: 0.731) [6] Yong Tao. A Navigation Method based on BA-POMDP Algorithm. Applied Mathematics & Information Sciences,2012,6-3S :843-847. (SCI: 000311010500017,IF: 0.731) [7] Yong Tao, Youdong Chen, Dong Xu, etc. A Behavior Adaptation Method based on Hierarchical POMDPS. ClAWAR 2015, pp.1-10. (获得大会论文创新应用奖) [8] 王田苗, 陶永(通讯作者). 我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 机械工程学报, 2014, 50(9):1-13. DOI:doi:10.3901/JME.2014.09.001.(获得第二届中国科协优秀科技论文奖) [9] 王田苗, 陶永(通讯作者), 陈阳. 服务机器人技术研究现状与发展趋势[J]. 中国科学: 信息科学, 2012, 42: 1049-1066 [10] Guangzhe Z , Yong T* , Hui L , et al. A robot demonstration method based on LWR and Q-learning algorithm[J]. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 2018:1-12. [11] Tao Yong, Liu H, Deng X, et al. A Robot Self-learning Grasping Control Method Based on Gaussian Process and Bayesian, Algorithm Transactions on Intelligent Welding Manufacturing[J]. 2018. 79-98 [12] Tao Yong, Xianwu Xie, Hegen Xiong. An RBF-PD Control Method for Robot Grasping of Moving Object. Transactions on Intelligent Welding Manufacturing[J], 2018, 139-156. [13] Tao, Yong, et al. Design and modeling of a new variable stiffness robot joint, 2014 International Conference on IEEE Multisensor Fusion and Information Integration for Intelligent Systems (MFI), 2014:1-5. [14] Tao Y, Wang T, Wei H, et al. A navigation method based on POMDP for smart wheelchair in uncertain environments[J]. High Technology Letters, 2010, 16:164-170. [15]Tao Y, Yuan P, Wang T. The aeronautical drilling robot based on flexible track[C], 2013 32nd Chinese IEEE Control Conference (CCC), 2013: 5728-5733. [16] 王田苗, 陶永(通讯作者), 魏洪兴,等. 基于智能空间的家庭服务机器人混合定位方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35:231-235. [17] Tao Y, Wang T, Wei H, et al. A multi-scale navigation method for intelligent wheelchair based on hierarchical POMDPs and DBNS[C], 2010 International Conference on IEEE Mechatronics and Automation (ICMA), 2010: 119-123. [18] 陶永, 王田苗, 魏洪兴,等. 一种基于POMDP用户意图建模的智能轮椅导航控制方法, 2009年中国智能自动化会议论文集 [东南大学学报(增刊)] 2009: 95-99. [19] Tao Y, Wang T, Wei H, et al. A behavior control method based on hierarchical POMDP for intelligent wheelchair[C]// IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics ( AIM 2009). 2009:893-898. [20] Xu M, Tao Y, Wei H. A hybrid control method for elderly companion robot based on behavior-based reaction and RNNPB model[C], 2010 8th World Congress on IEEE Intelligent Control and Automation (WCICA),, 2010:6480-6484. [21] 陶永, 王田苗, 魏洪兴,等. 基于Camshift和粒子滤波的老人陪护机器人人脸跟踪[J]. 中国机械工程, 2009:1904-1908. [22] Wei H, Li N, Tao Y, et al. Docking System Design and Self-Assembly Control of Distributed Swarm Flying Robots[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2012, 9(6):700-709. [23] Tao Y, Wang W, Sun B. Nondestructive Online Detection of Welding Defects in Track Crane Boom Using Acoustic Emission Technique[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2015, 6(1):505464-505464. 发明专利: 1. 陶永;郑随兵;魏洪兴;王云庆。一种可动态调整刚度的模块化柔性连接装置。授权号:ZL201310741394.1, 2015年5月6日(已授权) 2. 陶永;王云庆;魏洪兴;郑随兵;郭龙。一种可变刚度的关节模块。授权号:ZL201410406580.4. 2016年3月23日。(已授权) 3. 陶永;胡磊;孙贝;高彭彭;刘辉。一种模块化机器人驱动关节。授权号:ZL201510993831.8. 2018年1月9日(已授权) 4. 陶永;胡磊;房增亮;孙贝。一种机器人液压驱动转动关节闭环控制系统。授权号:ZL201611039763.2. 2019年4月26日。(已授权) 5. 陶永。一种基于可穿戴设备的桌面工业机器人示教系统和方法。申请号:201710707674.9。(已公开,处于实质审查阶段) 6. 陶永。一种蚁群算法的移动机器人路径规划方法。申请号:201910154606.3.(已受理) 7. 陶永。人机协作机器人抓取系统及其工作方法。申请号:201910154643.4.(已受理) |