杨大鹏科研成果

基本信息 科学研究 科研成果 毕业学生 开源数据库 新建主栏目 基本信息 名称 杨大鹏，男，汉族，机电工程学院研究员，博士生导师，机器人技术与系统国家重点实验室固定成员，人工智能研究院成员，脑科学与脑疾病实验室成员。美国约翰斯.霍普金斯大学(DARPA“革命假肢”项目主体单位)访问学者，IEEE高级会员。围绕国家助老助残、脑卒中康复、肿瘤手术等重大需求，主要从事生机接口、智能操控、视觉感知、技能传递等方面研究工作。主持973计划子课题1项，国家自然科学基金青年项目1项、面上项目2项、国家重点实验室自主课题2项，作为骨干参与国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目等。在NSR、TIE、RA-L等国际期刊发表SCI论文50余篇（Google引用1900余次，h-index 21，i-10 index 42），出版学术专著1部，授权国家发明专利20余项。获得黑龙江科技发明二等奖1项，英国 Emeral 出版集团杰出论文奖，ICIRA国际会议最佳论文奖等。 https://www.researchgate.net/profile/Dapeng-Yang-5 https://scholar.google.com/citations?user=3fjqRuUAAAAJ&hl=en&oi=ao 教育经历 名称 l 2006年9月-2011年4月 哈尔滨工业大学机电工程学院, 机械电子工程专业 工学博士 l 2004年9月-2006年7月 哈尔滨工业大学机电工程学院 机械电子工程专业 工学硕士 l 2000年9月-2004年7月 哈尔滨工业大学机电工程学院 机械设计制造及其自动化专业 工学学士 工作经历 名称 l 2022年12月-至今 哈尔滨工业大学 机电工程学院 研究员 l 2018年04月-至今 哈尔滨工业大学 机电工程学院 博士生导师 l 2016年01月-2017年01月 美国Johns Hopkins University 生物医学工程系 访问学者 l 2015年12月-2022年12月 哈尔滨工业大学 机电工程学院 副研究员 l 2012年11月-2018年03月 哈尔滨工业大学 航空宇航科学与技术流动站 博士后 l 2011年12月-2015年12月 哈尔滨工业大学 机电工程学院 讲师 学术兼职 名称 l Associate Editor, 《IEEE Robotics and Automation Letters》(2020/06/18). l Guest Editor,《Biomimetics》(2022/12-2023/04). l IEEE Senior Member (M' 14, SM'2021/08/17), IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, IEEE Robotics and Automation Society. l Reviewer China NSFC Swiss National Science Foundation l Reviewer National Science Review IEEE Transactions on Robotics IEEE Transactions on Cybernetics IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) IEEE Transactions on Biomedical Engineering IEEE Transactions on Industrial Electronics IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering IEEE Robotics & Automation Magazine IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation Frontiers in Bioengineering and Biotechnology Biomedical Signal Processing and Control Medical & Biological Engineering & Computing PLoS One Industrial Robot Computers in Biology and Medicine Journal of Bionic Engineering Computer Methods and Programs in Biomedicine ICRA IROS AIM BIOROB ROBIO ... 招生信息 名称 2023年硕士、博士名额充足，欢迎加入！ l Dexterous Prosthesis System (灵巧假肢系统) l Human-Machine Interface & Interaction (人机接口及交互) l Biomedical Signal Processing & Control (生物电信号处理与控制) l Proprioceptive Perception & Operation (本体感知与操作) l AI in Robotics (机器智能) l Surgery Automation （手术自动化） 研究方向 名称 Dexterous Prosthesis (灵巧假肢) 主要包括：自适应欠驱动机构，柔性仿生机构，感知/驱动一体化设计，自适应变阻抗控制等。 Biomedical Signal Processing & Control (生物电信号处理与控制) 主要包括：运动意图识别，连续运动解码、多维力回归算法、肌电信号分析处理、电触觉感知反馈等。 Perception / Manipulation / Grasping (感知/操作/抓取) 主要包括：力/位/触感知，形/力封闭算法，抓取分类，多指操控方法等。 AI & Robotics (机器智能) 主要包括：物品检测/实例分割，眼动追踪交互，人机共享控制，虚拟现实/增强现实技术等。 Soft Exoskeleton (软体外骨骼) 主要包括：软体外骨骼机构设计，运动意图提取，人机协同控制，主被动康复策略等。 Surgery Automation (手术自动化) 主要包括：自主超声扫描，乳腺病灶识别，人体软组织建模，机器人护士，自动化手术工具等。 课题项目 名称 l 2011.12~2016.08 生物信号中人体运动信息表征与自适应解码 国家科技部973-子课题 主持 l 2013.01~2015.12 融合增强学习机制的智能假肢肌电控制方法 国家自然科学基金-青年 主持 l 2017.01~2020.12 灵巧假肢的多源生机操控及本体感反馈研究 国家自然科学基金-面上 主持 l 2021.01~2024.12 融合机器视觉的人机共享式灵巧假肢操控方法 国家自然科学基金-面上 主持 团队成员 名称 姓名 界别 研究方向 智能假肢 彭椿皓 2021博士 盲人假肢系统及智能操控 手术机器人 牛宝山 2020博士 乳腺穿刺手术人机协同操作 杨皓楠 2020博士 乳腺病灶智能识别、分割及三维重建 张 乐 2021直博 乳腺软组织建模与人机交互力控制 柔性外骨骼 刘晨东 2022博士 RoboSuit：软体机器人康复服 戴一鸣 2023博士-春 穿戴式上臂外骨骼康复机器人 仿人机器人 祁 乐 2020博士 高负载轻型机械臂及模型预测控制 吕 志 2023博士-春 抓取语义地图构建及导航 著作 名称 刘宏，杨大鹏，姜力，赵京东. 仿人型假手及其生机交互控制. 哈尔滨工业大学出版社. 2017年3月第一版 论文列表 名称 14 X. Li, D. Yang*, and H. Liu, "China's Space Robotics for On-Orbit Serving: The State of the Art," National Science Review, p. nwac129, 2023. JCR Q1 中科院1区TOP IF=23.178 JCI=2.84 13 H. Yang and D. Yang*, "CSwin-PNet: A CNN-Swin Transformer combined pyramid network for breast lesion segmentation in ultrasound images," Expert Systems With Applications, vol. 213, p. 119024, 2023. JCR Q1中科院1区TOP IF=8.665 JCI=1.81 12 X. Li, H. Yue, D. Yang*, K. Sun, and H. Liu, "A Large-Scale Inflatable Robotic Arm toward Inspecting Sensitive Environments: Design and Performance Evaluation," IEEE Transactions on Industrial Electronics, p. doi: 10.1109/TIE.2022.3232643, 2023. JCR Q1中科院1区TOP IF=8.162 JCI=2.37 11 C. Shi, D. Yang*, S. Qiu, and J. Zhao, "i-GSI: a novel Grasp Switching Interface based on Eye-tracking and Augmented Reality for Multi-grasp Prosthetic Hands," IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 8, pp. 1619-1626, 2023. JCR Q2 中科院2区 IF=4.321 JCI=1.27 10 B. Zhan, B. Duan, S. Cheng, D. Yang*, and M. Jin, "Adaptive reactionless control of free-floating space manipulators for detumbling a target with dynamic uncertainties," Advances in Space Research, vol. 70, no. 10, pp. 3183-3204, 2022. JCR Q1 中科院2区 IF=2.6， JCI=0.73 9 D. Yang* and H. Liu, "An EMG-based Deep Learning Approach for Multi-DOF Wrist Movement Decoding," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 69, pp. 7099-7108, 2022. JCR Q1 中科院1区TOP IF=8.162 JCI=2.37 8 L. Zhao, J. Zhao, Z. Liu, D. Yang*, and H. Liu, "Solving the Real-Time Motion Planning Problem for Non-holonomic Robots with Collision Avoidance in Dynamic Scenes," IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 7, pp. 10510-10517, 2022. JCR Q2中科院2区 IF=4.321 JCI=1.27 7 L. Qi, D. Yang, B. Cao, Z. Li, and H. Liu, "Design of a Ring-Type Bearingless Torque Sensor with Low Crosstalk Error," IEEE Sensors Journal, vol. 19, pp. 18376-18383, 2022. JCR Q1 中科院2区 2022升级版TOP IF=4.325 JCI=0.97 6 D. Yang, Q. Huang*, Z. Jiang, and L. Jiang*, "Electrode Design for Electrotactile Feedback with Reduced Interference to Myoelectric Signal," IEEE Sensors Journal, vol. 21, pp. 16350 -16358, 2021. JCR Q1 中科院2区 2022升级版TOP IF=4.325 JCI=0.97 5 D. Yang* and H. Liu, "Human-Machine Shared Control: New Avenue to Dexterous Prosthetic Hand Manipulation," SCIENCE CHINA-Technological Sciences, vol. 64, no. 4, pp. 767-773, 2021 JCR Q1 中科院2区 IF=4.6 JCR=0.87 4 C. Shi, D. Yang*, J. Zhao, and H. Liu, "Computer Vision-based Grasp Pattern Recognition with Application to Myoelectric Control of Dexterous Hand Prosthesis," IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 28, pp. 2090-2099, 2020. JCR Q1中科院2区2021升级版TOP IF=4.528 JCI=1.56 3 Y. Gu, D. Yang*, Q. Huang, W. Yang, and H. Liu, "Robust EMG pattern recognition in the presence of confounding factors: features, classifiers and adaptive learning," Expert Systems With Applications, vol. 96, pp. 208-217, 2018. JCR Q1 中科院1区 TOP IF=8.665 JCI=1.81 2 D. Yang*, W. Yang, Q. Huang, and H. Liu, "Classification of Multiple Finger Motions during Dynamic Upper Limb Movements," IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, vol. 21, pp. 134-141, 2017. JCR Q1中科院1区TOP IF=7.021 JCI=1.71 1 Y. Gu, F. Ni, D. Yang, and H. Liu, "Switching State Phase Shift Method for Three-Phase Current Reconstruction with a Single DC-Link Current Sensor," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, pp. 5186-5194, 2011. JCR Q1 中科院1区TOP IF=8.162 JCI=2.37 专利 名称 已受理： 1. 杨大鹏,杨威,顾义坤,李佳铭,刘宏. 一种基于深度学习的多自由度同步肌电控制方法. CN201810241610.9. 2018.08.28. 2. 杨大鹏,杨威,顾义坤,赵京东,姜力,刘宏. 一种基于多层卷积神经网络的多自由度人体运动信息解析方法. CN201810241608.1. 2018.07.31. 3. 杨大鹏,施纯源,彭椿皓,顾义坤. 基于机器视觉和眼动追踪的灵巧假手控制系统、方法、设备及存储介质. CN202210672786.6. 2022. 4. 杨大鹏,彭椿皓,顾义坤,施纯源,祁乐. 一种用于上肢截肢患者的模块化闭环假肢操控系统. CN202210241767.8. 2022.03.11 5. 杨大鹏,祁乐,曹宝石,李志奇,顾义坤.刘宏. 一种机器人关节扭矩传感器及其扭矩测量方法. CN202210208954.6. 2022.03.04 已授权： 1. 杨大鹏,杨威,姜力,赵京东刘宇,刘宏. 基于激光投影的肌电实时操作装置.专利号：ZL201710549624.2 授权日: 2020.04.24 2. 杨大鹏,彭椿皓,施纯源,姜力,刘宏.一种面向健康受试者的多自由度假肢实验装置. 专利号：ZL202111273986.6 授权日: 2022.06.21 已毕业博士 名称 刘 源 （2012.09-2018.04） 黄 琦（2013.09-2018.09） 杨 威（2013.09-2019.06） 天津大学 BrainCo 远景能源 刘 源 2012 直攻博, 论文题目: 人手抓取运动解析与姿态协同仿人手研究（协助指导） 黄 琦 2013 推荐攻博, 论文题目: 自适应肌电模式识别及仿人假手的人机交互系统研究（协助指导） 杨 威 2013 硕博连读, 论文题目: 基于深度学习的肌电多维力解码性能及同步控制研究（协助指导） 已毕业硕士 名称 张华杰（17届） 施纯源（18届） 李佳铭（19届） 华为 哈工大博士生 一汽大众 胡圣帮（19届） 李 杰（20届） 张磊磊（21届） 合肥阳光电源 华为 洛阳电光设备研究所 王子鑫（22届） 刘云（23届） 宝洁（天津） 辽宁市场监督管理局 张华杰 2015 硕士，论文题目: 多种混杂因素下鲁棒式肌电模式识别方法研究 施纯源 2016 硕士，论文题目: 基于RGB-D深度学习的假手抓取模式识别及控制研究 李佳铭 2017 硕士，论文题目: 基于稀疏约束非负矩阵分解的2-DOF同步肌电控制方法研究 胡圣帮 2017 硕士，论文题目: 非合作目标对接环机械手抓捕策略及仿真 李 杰 2018 硕士，论文题目: 基于眼动追踪和增强现实的灵巧假肢控制方法研究 张磊磊 2019 硕士，论文题目: 灵巧假肢手眼协调自主抓取控制方法研究 王子鑫 2020 硕士，论文题目: 基于增强现实反馈的灵巧假手操作方法研究 刘 云 2021 硕士，论文题目: 气动软体康复外骨骼手指的设计与实验研究 HIT-SIMCO: HIT Simultaneous Control EMG dataset 名称 Instruction on HIT-SimCo English Version.pdf HIT-SimCo数据集包括3自由度人手手腕运动及对应8通道EMG数据，主要用于研究基于肌电信号的多自由度同步解码算法。 8通道EMG均匀环形布置在人体前臂（采集频率1926Hz），3自由度腕部运动包括腕部弯曲/伸展，尺侧/桡侧弯曲及选前/旋后（采样频率约50Hz）。 该数据集包含一共8名受试者（左右手）的数据，数据量大小大约2G。 数据集采用MATLAB .mat文件进行保存，每个.mat文件包含其中一个受试一个session（20 trials)的数据。每个trial内，手腕运动方式各不相同，但均包含至少500个手腕运动样本数据。 HIT-SimCo采用自行研制的人手手腕映射装置[1]进行采集，同步采集人手3自由度运动及8通道EMG原始数据。一种使用此数据集，采用深度卷积学习网络进行手腕三自由度同步运动解码的方法见[2]。 在使用原始EMG数据前，建议首先进行带通滤波（20~500Hz）及工频陷波（50Hz）滤波，改善信号质量。 使用数据库请引用： W. Yang, D. Yang, Y. Liu, and H. Liu, "A 3-DOF hemi-constrained wrist motion/force detection device for deploying simultaneous myoelectric control," Medical & Biological Engineering & Computing, vol. 56, pp. 1669-1681, 2018. W. Yang, D. Yang, Y. Liu, and H. Liu, "Decoding Simultaneous Multi-DOF Wrist Movements from Raw EMG Signals Using a Convolutional Neural Network," IEEE Transactions on human-machine systems, vol. 49, pp. 411-420, 2019. Download link: 链接: https://pan.baidu.com/s/167YwcHYPVtrKjsn3RCOOWg 提取码: gi49 HIT-GPRec: HIT-Grasp Pattern Recognization RGB-D Dataset 名称 Introduction on HIT-GPReg dataset.pdf 用途：用于单个物品抓取模式识别研究 相机：Kinect 2.0 (color image: 1920 * 1080, depth image: 512 * 424) 采集条件：光照4， 拍摄角度16， 相机位置4 ， 物体摆放姿态随机 抓取模式：圆球，圆柱，三指，侧边 物品个数：121 数据库大小：5.15GB，158,809 files 使用数据库请引用： Chunyuan Shi, Dapeng Yang, Jingdong Zhao, Hong Liu. Computer Vision-based Grasp Pattern Recognition with Application to Myoelectric Control of Dexterous Hand Prosthesis. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 2020; 28(9): 2090-9. Download link: https://pan.baidu.com/s/1LXl9eDvN-n5syXSOj2e3Jg