付明磊科研成果

个人简介 1. 个人简介付明磊，男，1981年出生，博士，教授，就职于浙江工业大学信息工程学院感知与控制研究所，同时参与人机协作技术浙江省国际科技合作基地的管理工作。2010年毕业于浙江工业大学控制理论与控制工程专业，获工学博士学位。2017年入选浙江省高等学校中青年学科带头人。主要从事智能机器人技术、定位导航技术、人机交互与人机协作技术等领域的应用基础研究与产品开发工作。第一作者或者通讯作者发表SCI期刊论文30余篇，主编专著和教材2部，授权发明专利30余项（其中成果转化10项），并获得高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖、浙江省技术发明二等奖和浙江省科学技术二等奖。主持和参加国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项、国家自然科学基金项目、浙江省重点研发计划项目等10余项国家级和省部级重点项目。目前担任浙江省科技厅技术专家、浙江省博士创新站省级技术经理人、杭州市公共数据授权运营专家咨询委员会专家、百度飞桨开发者技术专家（PPDE）等。 2. 教育/工作经历[1] 2024/1-至今，浙江工业大学信息工程学院，教授[2] 2020/7-2023/12，浙江工业大学信息工程学院，副教授[3] 2018/10-2020/10，浙江富春江通信集团有限公司，博士后[4] 2014/12-2020/6，浙江工业大学理学院光学工程研究所，副教授[5] 2010/7-2014/11，浙江工业大学理学院光学工程研究所，讲师[6] 2007/9-2010/6，浙江工业大学控制理论与控制工程，工学博士学位，省级优秀毕业生[7] 2004/9-2007/6，浙江工业大学通信与信息系统，工学硕士学位，校级优秀毕业生[8] 2000/9-2004/6，浙江工业大学通信工程，工学学士学位，校级优秀毕业生 3. 国际访学经历[1]2023年7月访问白俄罗斯国家科学院信息学联合研究所、白俄罗斯国立技术大学等[2]2018年6月访问乌克兰国立科技大学、乌克兰国家科学院信息记录所[3]2017年11月访问乌克兰国立科技大学、乌克兰国家科学院半导体物理所[4]2016年11月访问白俄罗斯国家科学院信息学联合研究所、白俄罗斯国立大学[5]2016年11月访问俄罗斯中央机器人技术和控制科学研究院、俄罗斯国家科学院新西伯利亚分院[6]2016年8月访问乌克兰国家科学院信息记录研究所[7]2014年7月访问新加坡国立大学和新加坡微电子研究所[8]2014年3月访问俄罗斯国家科学院微电子与高纯材料研究所 4. 主要个人荣誉[1]2023年浙江省博士创新站省级技术经理人[2]2023年浙江工业大学第四届教学创新大赛二等奖[3] 2022年第一届全国仿真创新应用大赛全国优秀指导教师[4] 2020年全国高校计算机大赛人工智能创意赛优秀指导老师[5] 2020年百度飞桨开发者技术专家PPDE[6] 2019年全国高校计算机大赛人工智能创意赛优秀指导老师[7] 2019年入选杭州市富阳区“135”优秀中青年人才培养计划第一层次[8] 2017年入选浙江省高等学校中青年学科带头人培养对象[9] 2017年入选义乌市“133”创新人才工程第二层次[10] 2016年浙江工业大学第八届“我最喜爱的老师”“最佳人气”奖[11] 2016年义乌市优秀科技工作者[12] 2014年浙江工业大学第九届青年教师教学技能比赛优秀奖[13] 2014年浙江工业大学就业工作先进个人[14] 2011年浙江工业大学优秀班主任 5. 人才项目[1] 2017年入选浙江省高等学校中青年学科带头人[2] 2019年入选杭州市富阳区“135”优秀中青年人才培养计划第一层次[3] 2017年入选义乌市“133”创新人才工程第二层次 教学与课程   付明磊开展智能机器人技术、人工智能导论等课程的教学与实践活动，主编教材1部，指导本科生和研究生在“挑战杯”、“中国研究生创新实践系列大赛”、“全国大学生机器人大赛”等学科竞赛获得国奖10余次，获评2019年和2020年中国高校计算机大赛人工智能创意赛优秀指导教师等荣誉。1.主讲课程（1）目前主讲本科生课程：《人工智能原理及应用》、《单片机原理及应用》、《微机原理》、《智能机器人创新实践》。（2）目前主讲研究生课程：《嵌入式系统》（3）目前开设全校公选课：《人工智能创意实践》2.教学项目与获奖（1）主持完成教育部产学合作协同育人项目：《人工智能创意实践》，项目编号：201802003029，项目结题成绩优秀。（2）主持完成校教学改革项目：《案例教学主导的人工智能创意实践》，项目编号：JG2021035，项目结题成绩优秀。（3）第一完成人设计案例“基于EasyDL的桌面机器人码垛演示实验”获得第六届全国计算机类课程实验教学设案例计竞赛一等奖；（4）第一完成人课程案例“人工智能创意实践”获得2021年教育部产学合作协同育人优秀项目案例奖。3. 出版浙江省十四五新工科教材（1）付明磊，张文安，仇翔. 《智能机器人创新实践》，机械工业出版社，ISBN：9787111736615，2023年11月。 育人成果 1.指导学生竞赛获奖[1] 指导刘锦元、张欣和方昊宇获得2019中国机器人大赛全国一等奖（冠军） [2] 指导刘锦元、赵梓钰和王璐获得2019中国高校计算机大赛人工智能创意赛全国一等奖[3] 指导兰天、刘淇、叶俊燚获得2020年中国高校计算机大赛人工智能创意赛全国二等奖[4] 指导朱腾辉、高伟展、王帅炀获得2020年第十五届中国研究生电子设计竞赛全国二等奖[5] 指导沈立峰等获得2013年第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖[6] 指导李鹏、汪伟、朱腾辉等获得2020年第二届中国研究生机器人创新设计大赛全国三等奖[7] 指导杨佳霖、金阳获得2019年中国高校计算机大赛人工智能创意赛全国三等奖[8] 指导徐涛、林洋、刘锦元获得2021年中国高校计算机大赛人工智能创意赛全国三等奖[9] 指导苏厚娟、苏楠、钱良书获得2021年中国高校计算机大赛人工智能创意赛全国三等奖[10] 指导刘锦元、郑家豪、张欣、邵渊获得2022年“申昊杯”第四届中国研究生机器人创新设计大赛全国三等奖[11] 指导张逸婷、陆新宇、张哲、乐雨、金锦峰获得2022年第一届全国仿真创新应用大赛机器人系统仿真方向特种机器人智能仿真组全国二等奖[12] 指导刘锦元、李阿辉、李德全、游小超、李臻恺获得2022年中国机器人大赛全国二等奖[13] 指导王振邦、刘好辉获得2022年中国机器人大赛全国三等奖[14] 指导王雪川、张煜栋和李俊获得2023年中国机器人大赛全国二等奖2.建设研究生实践基地  担任“智能物联网卓越班”指导教师，主导建设“浙江工业大学-浙江宇视科技”专业学位研究生校级实践基地，与智能物联网领域知名企业宇视科技共同开展校企人才培养、校企联合课程、校企联合教材等方面的合作。 科研项目 1. 主持科研项目[1]国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项:面向人机协作的医用护理机器人(2022YFE0121700)，项目级别：国家级 ，项目费用：100万元，项目起止年月：2023.01-2024.12[2] 国家自然科学基金中白合作交流项目：基于无监督学习模型的移动机器人视觉里程计及其高性能硬件加速单元研究（62111530299），项目级别：国家级 ，项目费用：19万元，项目起止年月：2022.01-2023.12[3] 浙江省基础公益项目：小口径超声波水表计量精度提升方案研究（LGG20F030009），项目级别：省部级，项目经费：10万元，项目起止日期：2020.1-2022.12[4] 中国-乌克兰政府间科技交流项目：用于临床眼科学的微棱镜结构光学单元研发与批量生产（CU02-05），项目级别：国家级，项目经费：1万元，项目起止日期：2016.7-2018.6[5] 浙江省公益技术研究国际合作项目：儿童斜视矫正微结构压贴三棱镜设计及批量制作技术研究（2015C34011），项目级别：省部级，项目经费：20万元，项目起止日期：2015.7-2017.6[6] 浙江省级公益性技术应用研究计划：新型预付费阶梯水价智能水表的关键技术研究及其示范应用（2013C31075），项目级别：省部级，项目经费：10万元，项目起止日期：2013.7-2015.6[7] 浙江省自然科学基金青年项目：带宽资源与传输时延受限条件下的光轨网络MAC协议研究（LQ12F05008），项目级别：省部级，项目经费：5万元，项目起止日期：2012.01-2013.122. 参与科研项目[1] 浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目：面向复杂工件检测与分拣的智能机器人及其示范应用，项目级别：省部级，项目经费：900万，项目起止日期：2023.1-2025.12[2] 浙江省重点研发计划项目：光通讯器件关键装备研发及产业化-大尺寸低损耗弯曲不敏感光纤预制棒制造装备及产业化，项目级别：省部级，项目经费：270万，项目起止日期：2019.1-2021.12[3] 国家自然科学基金面上项目：面向信息物理系统的多机器人分布式协调控制，项目级别：国家级，项目经费：59万，项目起止日期：2020.1-2023.12[4] 浙江省国际科技合作“一带一路”专项：浙江省光电信息技术国际合作联合实验室（2015C04005），项目级别：省部级，项目经费：300万，项目起止日期：2016.01-2018.12[5] 国家国际科技合作项目：******（2012DFR10510），项目级别：国家级，项目经费：440万，项目起止日期：2012.06-2015.5[6] 国家自然科学基金面上项目：适用于多域异构光网络的新型边界节点及其关键技术研究（61172081），项目级别：省部级，项目经费：60万，项目起止日期：2012.01-2015.12[7] 浙江省级公益性技术应用研究计划：新型低成本光/无线混合宽带接入系统及其示范应用（2011C21011），项目级别：省部级，项目经费：20万，项目起止日期：2011.06-2013.06 科研成果 1.科研获奖[1] 2015年浙江省技术发明奖二等奖，面向光/无线混合宽带接入的光器件和系统，乐孜纯，汪沈炎，付明磊，张明，陆春校.[2] 2015年教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖，新型X射线器件及其微纳检测系统，乐孜纯，董文，全必胜，梁静秋，付明磊，张明 [3] 2012年浙江省科学技术奖二等奖，新型光交换器件及光交换网络技术，乐孜纯，张明，梁荣华，董文，陆春校，付明磊，刘玉玲，汪沈炎，刘恺2. 2020年后发表SCI期刊论文[1] J. Liu, M. Fu*, A. Liu, W. Zhang and B. Chen, A Homotopy Invariant Based on Convex Dissection Topology and a Distance Optimal Path Planning Algorithm, in IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 8, no. 11, pp. 7695-7702, Nov. 2023, doi: 10.1109/LRA.2023.3322349.[2] Minglei Fu, Qi Zhang, Kezhen Rong, Zaher Mundher Yaseen, Lejin Zheng, Jianfeng Zheng, Integrated dynamic multi-threshold pattern recognition with graph attention long short-term neural memory network for water distribution network losses prediction: An automated expert system, Engineering Applications of Artificial Intelligence, Volume 127, Part B, 2024, 107277.[3] M. Fu, X. Lu, Y. Jin, W. -A. Zhang, R. Prakapovich and U. Sychou, Semantic Map-Based Visual Localization With Consistency Guarantee, IEEE Sensors Journal, vol. 24, no. 1, pp. 1065-1078, 1 Jan.1, 2024, doi: 10.1109/JSEN.2023.3335964.[4] J. Liu, M. Fu*, W. Zhang, B. Chen, R. Prakapovich and U. Sychou, CDT-Dijkstra: Fast Planning of Globally Optimal Paths for All Points in 2D Continuous Space, 2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Detroit, MI, USA, 2023, pp. 2224-2231, doi: 10.1109/IROS55552.2023.10341744.[5] M. Fu, E. Antonov, V. Lysenko, V. Petrov and V. Zenin, Uniform Illumination of Concentrated Sunlight in Photovoltaic Solar Modules With Plane-Focusing Fresnel Lenses, in IEEE Photonics Journal, vol. 15, no. 4, pp. 1-10, Aug. 2023, Art no. 5000310, doi: 10.1109/JPHOT.2023.3288155.[6] Rong, K., Fu, M*., Huang, Y. et al. Graph attention neural network for water network partitioning. Applied Water Science, 13, 3 (2023). https://doi.org/10.1007/s13201-022-01791-4[7] Fu, M., Rong, K., Huang, Y. et al. Graph neural network for integrated water network partitioning and dynamic district metered areas. Scientific Reports, 12, 19466 (2022).[8] Yuqiang Jin, Ningwei Wei, Minglei Fu, Haomiao Liu, Wen-An Zhang. Beyond Learning: Back to Geometric Essence of Visual Odometry via Fusion-Based Paradigm. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, pp. 1-15, 2021, Art no. 5018715, doi: 10.1109/TIM.2021.3121483.[9] Xiufang Shi, Dan Yu, Minglei Fu, Wen-An Zhang. CLAP: A Contract-based Incentive Mechanism for Cooperative Localization Balancing Localization Accuracy and Location Privacy. IEEE Internet of Things Journal, vol. 9, no. 9, pp. 6678-6687, 1 May1, 2022, doi: 10.1109/JIOT.2021.3110961.[10] Minglei Fu, Caowei Le., Tingchao Fan., Ryhor Prakapovich, Dmytro Manko, Oleh Dmytrenko, Dimitry Lande, Shamsuddin Shahid, Zaher Mundher Yaseen. Integration of complete ensemble empirical mode decomposition with deep long short-term memory model for particulate matter concentration prediction, Environmental Science and Pollution Research, 2021, 28 (45):64818-64829. [11] Eugene Antonov, Minglei Fu*, Viacheslav Petrov, Dmytro Manko, Kezhen Rong. Structure of microprismatic Fresnel lenses for creating uniform focal images. Optics Express, 2021, 29 (24):38958-38970. [12] Minglei Fu, Eugene Antonov, Viacheslav Petrov, Dmytro Manko, Kezhen Rong. Microprismatic Fresnel Lens for Formation of Uniform Light Circle. IEEE Photonics Journal, 2021, 13 (3): 9400724.[13] Minglei Fu, Jun Feng, Dmytro Lande, Oleh Dmytrenko, Dmytro Manko, Ryhor Prakapovich. Dynamic model with super spreaders and lurker users for preferential information propagation analysis. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2021, 561: 125266.[14] Dmytro Lande, Oleh Dmytrenko, Minglei Fu*, Minchao Hu, Dmytro Manko, Andrei Snarskii. Algorithm for determining the mutual impact of nodes in weighted directed graphs. Soft Computing, 2021, 25 (2):1465-1478. [15] Minglei Fu, Eugene Antonov, Dmytro Manko, Viacheslav Petrov, Caowei Le, Chongfei Bo, Wenqi Zhang, Shenyan Wang. Achromatic refractive–diffractive double-relief microprisms. Optics and Lasers in Engineering, 2020, 126: 105903 . [16] Dmytro Lande, Minglei Fu*, Wen Guo, Iryna Balagura, Ivan Gorbov, Hongbo Yang. Link prediction of scientific collaboration networks based on information retrieval. World Wide Web, 2020, 23 (4): 2239-2257.[17] Minglei Fu, Tingchao Fan, Zi’ang Ding, Sinan Q. Salih, Nadhir Al-Ansari, Zaher Mundher Yaseen. Deep Learning Data-Intelligence Model Based on Adjusted Forecasting Window Scale: Application in Daily Streamflow Simulation. IEEE Access, 2020, 8, 9007531, pp. 32632-32651.3. 专著[1] 付明磊，张文安，何军强. 无人系统驾控实践-基于Autoware自动驾驶平台, 电子工业出版社, 2022年10月，ISBN: 9787121443695.[2] Dmytro Kucherov, Minglei Fu, Andrei Kozub. Synthesis of the Laws of Motion Control of a UAV Group with Natural Obstacles, In book: Automated Systems in the Aviation and Aerospace Industries, IGI Global, 2019, ISBN: 9781522577096.[3] V.V. Petrov, Z. Le, A.A. Kryuchyn, S.M. Shanoilo, M. Fu, Ie.V. Beliak, D.Yu. Manko, A.S. Lapchuk, Ye.M. Morozov. Long-term storage of digital information, KYIV AKADEMPERIODYKA, 2018, ISBN: 978-966-360-360-5.[4] V.V. Petrov, Z. Le, A.A. Kryuchyn, S.M. Shanoilo, M. Fu, Ie.V. Beliak, D.Yu. Manko, A.S. Lapchuk, Ye.M. Morozov. Long-term storage of digital information, KYIV AKADEMPERIODYKA, 2018, ISBN: 978-966-360-360-5.[5] 乐孜纯，朱智俊，付明磊，王强. 光突发交换技术, 机械工业出版社，2015-01-01，ISBN：97871114669704. 2020年以后授权发明专利[1] 丁丁；王灿；游小超；付明磊；张文安; 基于生成对抗网络的小样本3D视觉检测方法及其系统, 发明专利，专利号：202310962574.6，授权时间：2023-11-21[2] 丁丁；王灿；游小超；付明磊；张文安; 用于复杂工件分拣的复合无损检测方法及系统、存储介质, 发明专利，专利号：202310956089.8，授权时间：2023-11-14[3] 张文安；姜国栋；付明磊；刘锦元；刘安东；杨旭升；史秀纺；仇翔；滕游；周叶剑；吴麒；胡佛;  一种基于元动作分层泛化的机械臂模仿学习方法, 发明专利，专利号：202210465064.3，授权时间：2023-10-20[4] 付明磊；刘玉磊；张文安；刘锦元；刘安东；杨旭升；史秀纺;  一种自主操作箱式电梯的智能服务机器人,  发明专利，专利号：202210042353.2，授权时间：2023-10-20[5] 张文安；徐涛；付明磊；刘锦元；刘安东；杨旭升；史秀纺;  一种自动开门的智能服务机器人系统,  发明专利，专利号：202210041723.0，授权时间：2023-09-29[6] 付明磊；徐涛；张文安；刘锦元；刘安东；杨旭升；史秀纺;  一种自动换输液瓶的智能服务机器人系统, 发明专利，专利号：202210042378.2，授权时间：2023-09-29[7] 刘彪；金宇强；付明磊；张文安; 一种由数据驱动的采样搜索方法和系统, 发明专利，专利号：202110856198.3，授权时间：2023-12-19[8] 付明磊；林洋；刘锦元;  一种3D激光雷达点云数据预测点的快速选取配准方法, 发明专利，专利号：202110836883.X，授权时间：2024-02-02[9] 付明磊；荣泽坤；戎科臻；郑乐进；郑剑锋；吴德；周力;  一种用于超声波水表的自适应流量补偿方法, 发明专利，专利号：202110779537.2，授权时间：2023-12-05[10] 张文安；汪伟；付明磊；孙虎；陆春校；何军强;  一种基于相机与消费级IMU融合的低速无人车定位方法, 发明专利，专利号：202110619924.X，授权时间：2024-04-12[11] 付明磊；戎科臻；郑乐进；郑剑锋；吴德；林洋；王海英;  一种基于模式检测的独立计量区域管网漏损检测方法, 发明专利，专利号：202110180597.2，授权时间：2022-07-12[12] 付明磊；戎科臻；郑乐进；郑剑锋；吴德；刘玉磊；王海英;  基于双层循环神经网络的独立计量区域管网漏损检测方法, 发明专利，专利号：202110178778.1，授权时间：2024-03-01[13] 付明磊；戎科臻；郑乐进；郑剑锋；吴德；荣泽坤；王海英;  一种供水管网独立计量分区方法, 发明专利，专利号：202110168579.2，授权时间：2024-03-19[14] 付明磊；陈祥；荣泽坤；戎科臻；张文安；仇翔；郑乐进；吴德；郑剑锋；周力;  一种用于超声波水表数据滤波的卡尔曼滤波参数调试方法, 发明专利，专利号：202011304511.4，授权时间：2022-10-18[15] 郑夫夫；朱嘉宁；虞镕浩；陈佳丽；王俊杭；郭思嘉；丁荥佳；林思微；付明磊;  一种基于模糊PID控制的精确施肥量控制方法, 发明专利，专利号：202010909220.1，授权时间：2022-09-23[16] 张峰；付明磊;  一种用于模拟触摸屏的光学成像系统, 发明专利，专利号：201911080074.X，授权时间：2023-06-27[17] 汪中旭；杨德乾；付明磊;  一种心电散点图三维图像增强方法, 发明专利，专利号：201910954403.2，授权时间：2022-05-03[18] 付明磊；冯军;  一种用于微博网络广告信息传播趋势的分析方法, 发明专利，专利号：201910397060.4，授权时间：2022-05-03[19] 胡睿；汤晓斌；戎宁涛；刘锦元；黄新宇；张敏；王璐; 一种基于支持向量机的LED照明智能控制系统及方法, 发明专利，专利号：201910014806.9，授权时间：2021-02-26[20] 付明磊；丁子昂；吴玲玲; 一种基于混合门限神经网络的PM2.5浓度值预测方法, 发明专利，专利号：201811568401.1，授权时间：2022-04-08[21] 付明磊；丁子昂；乐曹伟; 一种基于博弈神经网络的PM2.5浓度值预测方法, 发明专利，专利号：201811050495.3，授权时间：2021-12-17[22] 汤晓斌；胡睿；张敏；戎宁涛；黄新宇；刘锦元；付明磊;  一种基于神经网络的光环境智能控制方法, 发明专利，专利号：201810476933.6，授权时间：2019-12-03[23] 付明磊；丁子昂; 一种基于记忆神经网络的PM2.5浓度值预测方法, 发明专利，专利号：201810304696.5，授权时间：2020-07-31[24] 付明磊；胡炜杰; 一种微结构棱镜镜片质量检测方法, 发明专利，专利号：201810181233.4，授权时间：2021-02-26[25] 付明磊；胡海霞; 一种AR系统手势识别方法，发明专利，专利号：201810025105.0，授权时间：2020-10-30[26] 付明磊；丁子昂; 一种基于时序循环神经网络的PM2.5浓度值预测方法及系统, 发明专利，专利号：201810025116.9，授权时间：2021-11-23[27] 付明磊；胡炜杰; 一种适用于矩阵式仓库的分拣小车调度方法，发明专利，专利号：201710989756.7，授权时间：2020-10-30 社会服务     近年来，围绕移动机器人技术和无人车系统开展科学研究和人才培养，重视以应用为导向，贯彻理论与实验相结合。  (1) 面向人机协作的医用护理机器人平台自主设计移动平台，其中驱动板、电源管理板、控制器均为自主设计，实现激光导航、视觉导航和二维码导航，通过自主设计的路径规划算法，完成静态与动态环境下的高效路径规划和避障操作。自主设计人机协作功能，通过视觉捕捉和语音交互，实现机器人的遥操作与技能学习，协助操作员完成物品抓取与搬运。自主设计多模态人机交互功能，通过机器视觉与深度学习模型，实现语音、微表情、动作等融合识别与反馈，提升机器人的亲密感。图1 本小组设计的医用护理机器人样机（2）低速无人车系统 自主设计和构建集合激光雷达、多相机、毫米波雷达、GNSS等多型号传感器的无人车系统 自主设计无人车的地图构建、定位导航、目标检测和运动控制等核心功能 设计完成无人车系统的自主导航、自主循迹、模型预测控制、动态目标检测与避障等功能。图2 本小组设计搭建的低速无人车系统