刘业超

科学研究 基本信息 教学研究 论文著作 新建主栏目 研究领域 名称 本人主要从事空间机器人控制系统设计及软件研究，主要包括柔性关节机械臂运动学、动力学、残余抖动控制及阻抗控制研究。承担并参与多项国家重大项目、国家自然科学基金重点项目。先后研制了XXX机械手、TG2xxx机械臂手系统、xxx双臂系统、空间站小机械臂等多项重大研发项目并在轨应用。获国家技术发明二等奖1项（5/6）；获中国高等学校十大科技进展奖；获2023第27届中国青年五四奖章集体称号；获2022“感动龙江”年度群体称号等。 团队成员 名称 实验室团队含院士、长江学者等20余人。 科研项目 项目名称 空间站xxx机械臂分系统 项目来源 xxxx 开始时间 2012 结束时间 2022 项目经费 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 xxx小机械臂系统 项目名称 XXX关节和末端软件研制 项目来源 xxxx 开始时间 2019 结束时间 2021 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 机械臂软件及算法开发 项目名称 XXX机械臂研制 项目来源 KJW 开始时间 2017 结束时间 2020 项目经费 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 双臂系统 奖项成果 奖项名称 机械手人机协同操作关键技术 获奖时间 2019 完成人 刘宏，刘伊威，倪风雷，孙奎，刘业超 所获奖项 国家技术发明二等奖 简单介绍 国家技术发明二等奖 奖项名称 空间机械臂技术 获奖时间 2013 完成人 刘宏、金明河、赵京东、谢宗武、刘宇、倪风雷、史士财、孙奎、刘业超、夏进军 所获奖项 中国高等学校十大科技进展 简单介绍 基本信息 名称 刘业超，男，1980年12月出生，山东枣庄人。1998~2009年就读于哈尔滨工业大学，并于2009年6月博士毕业并留校任教至今。 教育经历 标题 本科经历 起讫时间 1998.09-2002.07 所学专业 热能及动力工程 学习机构 哈尔滨工业大学 学历 本科 简单介绍 教育经历 标题 起讫时间 2002.07-2004.09 所学专业 机械电子工程 学习机构 哈尔滨工业大学 学历 硕士 简单介绍 教育经历 标题 起讫时间 2004.09-2009.06 所学专业 机械电子工程 学习机构 哈尔滨工业大学 学历 博士 简单介绍 工作经历 标题 起讫时间 2016.01-2021.12 职位/职称 副研究员 工作单位 哈尔滨工业大学机器人研究所 简单介绍 标题 起讫时间 2022.1-今 职位/职称 研究员 工作单位 哈尔滨工业大学机器人研究所 简单介绍 机器人技术 名称 空间机器人动力学及控制 https://mp.weixin.qq.com/s/EvXU9Wfq15M-Py1X52Tt9A (哈工大“硬核”技术助力空间站双臂级联) https://mp.weixin.qq.com/s/iwioUxCLcmzaHcTTHEfueg (首战告捷！哈工大联合研制的灵巧“小臂”亮相“问天”) https://mp.weixin.qq.com/s/NZK1OEumkDRKu4rfVDO50w (持续助力！航天员出舱，哈工大“小臂”辅助作业) https://mp.weixin.qq.com/s/jATFQs8TYC9a0-e02PVoMw (哈工大联合研制助力航天员出舱的“小机械臂”有啥“大本领”？) https://mp.weixin.qq.com/s/zCqxgro-HRbe1t9G_aGyNw (航天员感叹小机械臂“动作精准”，哈工大成功助力问天实验舱装“外挂”！) https://mp.weixin.qq.com/s/6R-mmRgyB-aKuqE6tdcxqw (天宫TV:博士乘组开工，空间辐射生物学装置出舱) 讲授课程 名称 主讲课程：《空间机器人动力学与控制》，2023年春季学期开课 招生信息 名称 招生简介 计划招硕士生1名：空间站机械臂地面训练系统软件研究 计划招博士生1名：空间机械臂多模态人机交互智能操控方法研究 主要研究： 研究基于力矩控制技术的人机交互控制及具有力反馈临场感的主从操作控制，基于沉浸视力觉流畅交互高临场感智能机器人操控方法，实现多模态新型人机交互系统典型任务的演示验证，实现高沉浸感手眼协调及高品质力觉感受的智能机器人流畅交互控制。 论文期刊 论文标题 一种冗余机械臂构型优化方法 作者 张耀文，王证谱，刘业超*，曹宝石，谢宗武，刘宏 发表时间 202303 期刊名称 哈尔滨工程大学学报 期卷 44（3） 简单介绍 论文标题 Visual servo control of the macro/micro manipulator with base vibration suppression and backlash compensation 作者 Yaowen Zhang,Yechao Liu*,Zongwu Xie,Yang Liu,Baoshi Cao,Hong Liu 发表时间 202208 期刊名称 Applied Sciences 期卷 12 简单介绍 论文标题 Adaptive hybrid position/force control of dual-arm cooperative manipulators with uncertain dynamics and closed-chain kinematics 作者 Yi Ren, Zhengsheng Chen, Yechao Liu, Yikun Gu*, Minghe Jin, Hong Liu 发表时间 2017 期刊名称 Journal of the Franklin Institute 期卷 354(17) 简单介绍 论文主要解决了双臂操作具有不确定动力学特性目标的紧协调问题。采用力位混合控制架构，通过自适应估计目标质心及接触力，实现操作内力与接触力同时跟踪，并证明了控制算法的稳定性。被引频次：16影响因子：2020年4.504，近5年4.339。JCR分区：工程技术1区，自动化和控制系统2区排名（18/63）） 论文标题 Biomimetic object impedance control for dual-arm cooperative 7-DOF manipulators 作者 Yi Ren, Yechao Liu*, Minghe Jin, Hong Liu 发表时间 2016 期刊名称 Robotics and Autonomous Systems 期卷 75 简单介绍 通过模仿人类双臂操作行为，论文解决了物体阻抗层面与双臂内部阻抗层面的力跟踪问题，根据外部接触行为的不同可自适应调整阻抗刚度和阻尼特性，并证明了算法稳定性。被引频次：25影响因子：2020年 3.12，近5年 3.899。JCR分区：机器人学2区（排名12/28），自动化和控制系统2区排名（31/63）），计算科学和人工智能2区（排名59/139） 论文标题 Robust adaptive multi-task tracking control of redundant manipulators with dynamic and kinematic uncertainties and unknown disturbances 作者 Ren Yi, Yang Zhou, Yechao Liu*, Yikun Gu, Minghe Jin, Hong Liu 发表时间 2017 期刊名称 Advanced Robotics 期卷 31(9) 简单介绍 论文针对冗余机械臂提出了一个新型的鲁棒自适应多优先级控制方法，在动力学/运动学不确定性及外部扰动存在的情况下，建立了一套参数自适应策略，通过末端自适应雅可比实现自适应调节及任务跟踪，并证明了算法的稳定性。被引频次：5影响因子：2020年1.699，近5年1.637。JCR分区：机器人学4区 论文标题 A new control method of flexible-joint manipulator with harmonic drive 作者 Guocai Yang*,Yechao Liu, Minghe Jin 发表时间 2020 期刊名称 Proc MechE Part C:J Mechanical Engineering Science 期卷 234(9) 简单介绍 论文针对关节力矩传感器存在测量噪声、机械臂关节连杆动力学不确定性和谐波减速器弹性大这3个机械臂的控制难点，分别提出基于随机噪声模型的Kalman观测器、基于位置和力矩复合误差的自适应控制器以及关节力矩闭环技术，实现机械臂的高精度轨迹跟踪控制。被引频次：1影响因子：2020年1.762，近5年1.606。JCR分区：机械工程3区 论文标题 A Model-based PID-like Motion Control Method for Flexible-joint Manipulator with Harmonic Drives 作者 Guocai Yang*,Yechao Liu,Junhong Ji,Minghe Jin, Songhao Piao 发表时间 2021 期刊名称 Proc MechE Part C:J Mechanical Engineering Science 期卷 235(24) 简单介绍 论文提出了一种柔性关节机械臂的类PID控制器，由计算力矩控制器、关节力矩跟踪控制器和电机PD控制器级联而成：力矩闭环技术注入了适当的关节阻尼，实现了弹性关节的抖动抑制；电机控制环引入非线性摩擦滑膜观测器，实现了对摩擦扰动的鲁棒性。控制器解决了机械臂变负载作业时的高精度动态跟踪的难点并进行了实验验证。被引频次：0影响因子：2020年1.762，近5年1.606。JCR分区：机械工程3区 专利 出版物 教学成果 名称 教学成果展示