机械工程学院
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先进机器人机构与传感实验室
2021-03-30 10:35  

先进机器人机构与传感实验室

一、实验室简介

先进机器人机构与传感实验室(Robot 401)成立于2016年9月,该实验室依托于东北电力大学机械工程学院,于2017年获批为校级重点实验室。实验室团队主要从事机器人技术、传感器设计与研发、人工智能等领域的研究工作;主要研究方向为机器人创新构型、高功率密度致动器、新型传感器、环境能量回收等。实验室独立开发的科研平台主要有空间大型末端执行器、智能牙齿机器人、多维无线无源传感器以及测试系统、多种能量俘获器等。目前,Robot 401实验室拥有开展研究方向密切相关的完备专业实验仪器,其医用植入性无线无源传感器方向取得的研究成果已达到美国同类实验室水平,在国内处于领先地位。

二、实验室负责人

谭益松,1982年5月出生,男,博士,副教授,硕士生导师,2012年毕业于哈尔滨工业大学机械电子工程专业。东北电力大学青年学术骨干教师,智能机器人技术方向带头人。于2015年赴美国密歇根大学进行为期1年的访学,并于2016年赴加拿大渥太华大学进行教学法研修3个月。

近三年主持国家自然科学基金项目1项、省部级项目2项,市级杰出青年人才培养专项1项,其它横向项目5项,累积科研经费101.5万元。出版专著1部,发表学术论文30余篇(在IEEE Transactions on Industrial ElectronicsEnergy Conversion and ManagementMechanical Systems and Signal ProcessingIEEE Transactions on MagneticsIEEE Sensors JournalAdvanced robotics等国际权威SCI期刊发表学术论文15篇,其中2篇为双一区Top期刊),申请国家发明专利20余项(已授权10余项)。获得吉林省科技进步二等奖1项。美国IEEE会员受邀担任IEEE Transactions on Industrial ElectronicsApplied EnergyIEEE AccessJournal of Materials Science多个期刊的审稿人。

三、实验室科研团队

Ø 教师团队:

谭益松,任立敏,仝勋伟,朱建华,刘迪,王新宇

Ø 在读硕士研究生

实验室现有在读研究生10名。

四、承担的科研项目

项目名称

项目来源

项目时间

负责人

项目经费

空间站用大型末端执行器系统优化与柔性抓捕控制研究

国家自然科学基金(51405074)

2015.01-2017.12

谭益松

25 万元

空间站用大型末端执行器在轨控制策略

吉林省科技发展计划项目(20150101030JC)

2015.01-2017.12

谭益松

10 万元

空间站用大型末端执行器系统优化设计与柔性抓捕控制研究

重点实验室开放基金(SKLRS-2012-MS-02)

2013.01-2015.12

谭益松

5万元

空间站用大型末端执行器系统优化与柔性抓捕控制研究

校青年学术骨干

2013.01-2014.12

谭益松

3万元

空间站用大型末端执行器优化与柔性抓捕控制研究

博士科研启动基金

2013.01-2014.12

谭益松

5万元

城市变电站新型低频降噪泡沫金属材料开发与应用/泡沫铝冲击与压缩试验研究

吉林省电力澳门永利welcome院有限公司

2014.10-2015.12

谭益松

4万元

跨功能3D打印数字骨骼生物融合机制研究

吉林市科技创新发展计划项目(20190104208)

2019.12-2021.12

谭益松

10万元

基于磁致伸缩效应的无线无源传感系统关键技术研究

吉林省教育厅“十三五”科学技术项目(JJKH20200103KJ)

2020.01-2021.12

谭益松

2.5万元

面向牙科义齿性能测试的智能口腔机器人技术研究

吉林省科技发展计划项目(20190201103JC)

2019.01-2021.12

任立敏

10万元

五自由度智能义齿机器人研制及其关键技术研究

吉林市科技创新发展计划项目(20200104115)

2020.08-2022.12

任立敏

5万元

基于磁致伸缩效应的智能人造骨骼制备与实验研究

吉林省教育厅“十三五”科学技术项目

2021.01-2022.12

任立敏

2.5万元

10KV高压线路带电作业机械臂研究

国网四平供电公司科技项目

2021.3-2021.12

谭益松

30万元

五、代表性科研成果

Ø 学术专著

1. 谭益松,任立敏 著. 磁致伸缩传感器理论与应用, 科学竖版社, 2020.6.

Ø 代表性期刊论文(自2016年实验室创立以来)

15. Tan Yisong, Wang Xinyu, Ren Limin*. Bending moment and torque detection: a passive, wireless, and self-decoupled approach[J]. Mechanical Systems and Signal Processing. (SCI, IF=6.471, Top期刊, 科院一区, JCR一区,已录用待刊出)

14. Tan Yisong, Wang Xinyu, Ren Limin*. Design and Experiment of a Cardan-Type Self-Decoupled and Self-Powered Bending Moment and Torque Sensor[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics,2020.5.7. (SCI, IF=7.515, Top期刊, 科院一区, JCR一区,Early Access)

13. Limin Ren; Moyue Cong; Yifu Fu; Kun Yu; Yisong Tan*. A Wireless and Passive Strain Sensor With Improved Sensitivity Enabled by Negative Poisson’s Ratio Structure[J]. IEEE Sensors Journal,2021,21(4):4433-4441. (SCI, IF=3.073, 科院, JCR二区,已刊出待检索)

12.Tan Yisong, Lu Guangpeng, Ren Limin*, et al. Gathering energy from ultra-low-frequency human walking using a doublefrequency up-conversion harvester in public squares[J]. Energy Conversion and Management,2020,217:112958. (SCI, IF=8.208, Top期刊, 科院一区, JCR一区, WOS:000541102000004)

11. Tan Yisong, Fu Yifu, Wang Xinyu, Cong Moyue, Ren Limin*. A T-Type Self-Decoupled and Passive Dynamic Tension and Torque Sensor Design, Fabrication, and Experiments[J]. IEEE Access, 2020, 8: 203804-203813. (SCI, IF=3.745, 中科二区,JCR一区, WOS:000590440900001)

10. Ren Limin, Cong Moyue, Tan Yisong*. An hourglass-shaped wireless and passive magnetoelastic sensor with an improved frequency sensitivity for remote strain measurements [J]. Sensors, 2020, 20(2): 1-10. (SCI, IF=3.275, 中科院三区,JCR二区, WOS:000517790100033)

9Ren Limin, Yu Kun, Tan Yisong*, et al. A Self-Powered Magnetostrictive Sensor for Long-Term Earthquake Monitoring[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2020, 56(3): 4000405(1-5). (SCI, IF=1.626, 中科院四区,JCR三区, WOS:000521963300002)

8Tan Yisong, Zhang Yuepeng, Ren Limin, et al. Energy Harvesting from an Artificial Bone[J]. IEEE Access, 2019,7: 120065-120075. (SCI, IF=4.098, 中科院三区,JCR一区, WOS:000498564700001)

7Yu Kun, Ren LiminTan Yisong*Wang Junyao. Wireless Magnetoelasticity Based Sensor for Monitoring the Degradation Behavior of Polylactic Acid Artificial Bone in Vitro [J]. Applied Sciences, 2019, 9(4):739-750. (SCI, IF=2.474, 中科院三区,JCR二区, WOS:000460696500125)

6Ren Limin , Yu Kun , Tan Yisong*. Applications and Advances of Magnetoelastic Sensors in Biomedical Engineering: A Review[J]. Materials, 2019, 12(7)1135-1156. (SCI, IF=3.057,中科院三区,JCR二区, WOS:000465500700134)

2Ren Limin, Yu Kun, Tan Yisong*. Wireless and Passive Magnetoelastic-Based Sensor for Force Monitoring of Artificial Bone[J]. IEEE Sensors Journal, 2019, 19 (6):2096-2104. (SCI, IF: 3.073,科院, JCR二区, WOS:000459513100014)

4Tan Yisong, Zhu Jianhua, Ren Limin*. A Two-Dimensional Wireless and Passive Sensor for Stress Monitoring [J]. Sensors, 2019, 19 (1):1-13. (SCI, IF: 3.275,科院, JCR二区WOS:000458574600135)

3Ren Limin, Yang Jiaqi, Tan Yisong*, et al. An intelligent dental robot[J]. Advanced Robotics, 2018, 32(12), 659-669. (SCI, IF=0.92, 中科院四区,JCR四区,WOS:000438095900003)

2Ren Limin, Yu Kun, Tan Yisong*,. Monitoring and Assessing the Degradation Rate of Magnesium-Based Artificial Bone in Vitro Using a Wireless Magnetoelastic Sensor [J]. Sensors, 2018, 18(9):3066-3077. (SCI, IF=3.031, 中科院三区,JCR二区,WOS:000446940600325)

1Tan Yisong , Hu Jiale , Ren Limin*, et al. A Passive and Wireless Sensor for Bone Plate Strain Monitoring[J]. Sensors, 2017, 17(11):2635-2643. (SCI, IF=2.475, 中科院三区,JCR二区,WOS:000416790500197)

Ø 已授权发明专利:

13. 谭益松,张跃鹏,任立敏. 可穿戴的骨应力实时监测系统. 授权号:ZL201811009458.8.

12. 谭益松,王新宇,任立敏. 万向节式维间解耦二维无线无源传感器. 授权号:ZL201910614118.6.

11. 谭益松,王新宇,任立敏. 维间解耦二维无线无源传感器. 授权号:ZL201910614173 .5.

10. 谭益松,王新宇,任立敏. 关节球式维间解耦二维无线无源传感器. 授权号:ZL201910614413 .1.

9. 谭益松,王新宇,任立敏. 多连杆式维间结构二维无线无源传感器. 授权号:201910614120.3.

8. 谭益松,王新宇,任立敏. 蓬头式维间解二维耦无线无源传感器. 授权号:201910614139.8.

7. 任立敏,杨嘉琦,谭益松. 多自由度口腔运动模拟机器人.授权号:ZL201810555731.0.

6. 谭益松, 朱建华, 任立敏. 二维无线无源拉扭复合传感器.授权号: ZL201811010074.8.

5. 谭益松, 付义夫, 任立敏. 楔形维间解耦二维无线无源植入性传感器.授权号: ZL201811009361.7.

4. 谭益松, 付义夫, 任立敏. 螺旋维间解耦二维无线无源植入性传感器. 授权号: ZL201811010048.5.

3. 谭益松, 刘宏. 用于太空环境的大型机械手. 授权号:ZL200910073300.1.

2. 谭益松,刘宏.用空间环境的大容差柔性捕获机构.授权号:ZL200910073299.2.

1. 刘伊威, 谭益松空间锁定电气连接一体化机构. 授权号:ZL200910073297.3.

Ø 已受理发明专利:

   7. 谭益松,卢光鹏,任立敏. 能量回收装置. 受理号:202010857842.4. 申请时间:2020.8.25.

6. 任立敏,王宽宽,谭益松. 联轴器式维间解耦三维无线无源传感器. 受理号:202010867958.6. 申请时间:2020.8.26.

5. 谭益松,王新宇,任立敏. 中心轴式维间解耦三维无线无源传感器. 受理号:202010867866.8.申请时间:2020.8.26.

4. 谭益松,王新宇,任立敏. 维间解耦三维无线无源传感器. 受理号:202010868397.1.申请时间:2020.8.26.

3. 谭益松,王新宇,任立敏.柔性拉杆式串联维间解耦无线无源传感器. 受理号:202010868398.6. 申请时间:2020.8.26.

2 谭益松,王新宇,任立敏.塔式串联维间解耦无线无源传感器. 受理号:202010857466.9. 申请时间:2020.8.24.

1. 任立敏,丛沫岳,谭益松.基于柔性传感器的牙齿牙根受力装置.受理号:201910743083.6. 申请时间:2019.8.13.

Ø 获奖

1、电站高温承压管道安全运行关键技术研究及应用,谭益松(9),吉林省科技进步奖,二等奖,2016.11

2、电站高温承压管道安全运行关键技术研究及应用,谭益松(10),中国电力创新奖,2017.11

六、自主研发的科研平台:

1.空间大型末端执行器及地面模拟装置

2.五自由度智能牙齿机器人

25587

3.多维无线无源机械自解耦传感器

4、多维传感器综合加载实验平台

5、人体运动能量回收装置

6、磁致伸缩传感器灵敏度提升研究


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