一、 教育背景

2017.03-2024.12   哈尔滨工业大学 机电学院 机器人专业 博士

2012.09-2014.07   东北大学 机械工程与自动化学院 机械电子工程专业 工学硕士

2008.09-2012.07   东北大学 机械工程与自动化学院 机械电子工程专业 工学学士

二、负责（参与）科研项目及成果

1.2017.3-至今 双陀螺独轮机器人的平衡与欠驱动转弯控制研究 博士课题

研究内容：针对双陀螺独轮机器人平衡能力差、转弯难度高等问题，基于动力学模型，对其平衡与欠驱动转弯控制进行研究。

课题工作：

系统设计：

（1）独立完成独轮机器人的整体设计、结构设计、电气系统设计；

（2）独立搭建基于stm32F7单片机的机器人控制器系统，完成嵌入式编程与调试；

控制算法：

（1）基于独轮机器人动力学方程，设计自适应模糊控制的解耦平衡控制器；

（2）研究独轮机器人动态平衡抗干扰的控制算法；

（3）研究独轮机器人欠驱动转弯控制，并研究具备抗干扰能力的控制算法。

涉及方向：机电系统设计、动力学建模、鲁棒控制、非线性控制与解耦控制。

2.2021.12-至今 科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目（1100万） 核心骨干

项目名称：未知环境下单智能体无人作业系统类脑感知、规划和控制。

研究内容：基于单体智能的类脑技术，产出一套以移动平台和双臂机器人结合的单体智能无人系统。

项目工作：

系统设计：参与19自由度冗余仿人双臂机器人系统设计。

涉及方向：机电系统设计

3.2017.7-2021.9 国家重点研发计划重大仪器专项（1300万） 项目骨干

项目名称：极端环境下精密机构综合性能测试仪

研究内容：研制高低温（±100°）和高真空（10-5Pa）环境下，航天精密关键部件的综合性能测试仪系统。

项目工作：

系统设计：

完成力矩回转刚度高低温测试平台和真空测试平台、力直线刚度高低温测试平台和真空测试平台、电性能测试平台的结构设计；

软件设计：

（1）基于C#完成测试系统上位机软件设计，包括数据采集、数据分析与整体控制；

（2）完成基于SQL的专家数据库系统设计；

涉及方向：结构设计、上位机软件设计、系统不确定度分析

4.2014.7-2015.12 焊接无损检测设备 项目骨干

研究内容：研制能够应用无损检测的方法，检验焊接后的性能。

项目工作：

系统设计：

（1）完成无损检测设备的机械结构设计；

（2）完成基于Delphi的上位机系统设计。

涉及方向：结构设计与上位机软件设计

5.2012.3-2014.6 水陆两栖全地形救援智能机器人系统关键技术研究 本科及研究生课题

研究内容：研制能够水陆两栖进行救援的机器人系统。

项目工作：

系统设计：

（1）参与完成能够实现水下及复杂地形运动的移动平台结构设计；

（2）完成简易机械臂的结构设计，并对其进行adams动力学分析；

（3）完成基于C++的自动避障系统设计。

涉及方向：结构设计、上位机软件设计

6.2014.9-2016.9 静电粉末涂装设备 横向

项目工作：参与链式传动系统的机械结构设计，并发表实用新型专利一篇

7.2016.12-2017.5 自动甘蔗榨汁机系统设计 横向

项目工作：参与该项目中机械结构设计及安装调试

代表性学术论文                                                                                    

[1] Jin H, Zhang Y, Zhang H, et al. Steering control method for an underactuated unicycle robot based on dynamic model[J]. Mathematical Problems in Engineering, 2018, 2018(1): 5240594.

[2] Zhang Y, Jin H, Wang B, et al. Balancing control of a unicycle robot with double gyroscopes using adaptive fuzzy controller[J]. Mechatronics, 2022, 88: 102908.

[3] Zhang Y, Jin H, Zhao J. Dynamic balance control of double gyros unicycle robot based on sliding mode controller[J]. Sensors, 2023, 23(3): 1064.

论文及专利                                                                                    

[1] 金弘哲，张洋，王彬峦，张慧，赵杰. 高真空环境下精密齿轮传动效率测试平台研制[J]. 自动化与仪表, 2021.

[2] 金弘哲，张洋，赵杰，刘玉斌，张慧，葛明达，鞠枫嘉. 综合性能测试仪力矩刚度测试平台控制软件V1.0. 中国， 2021SR0071146.  

[3] 金弘哲，张慧，赵杰，刘玉斌，张洋，葛明达，鞠枫嘉. 综合性能测试仪电性能测试平台控制软件V1.0. 中国， 2021SR0071145.

[4] 金弘哲，刘章兴，刘玉斌，赵杰，王彬峦，印鸿，黄卫金，张洋，张慧.一种基于自适应控制的挠性关节动力学参数辨识方法，中国，CN112462606[B].2020-11-10.

[5] 张洋. 一种拉帘式全密闭的、无飘溢的经典喷粉室喷枪口. 中国，CN104437950A。

[6] 郝丽娜，陈文林，刘洪涛，孙小旭，张洋.一种水陆两栖全地形救援智能机器人. 中国，CN 201320570114。

竞赛获奖                                                                                 

[1] 第二届中国研究生机器人创新设计大赛. 二等奖.

[2] 第十三届“挑战杯”东北大学参赛奖

研究重点：

“智感关节”——基于电流环智能解算的机器人无传感器力矩控制系统

项目开发的基于电流环动态补偿的无力矩传感器控制系统，通过简单的电流信号采集接口即可实现高精度力矩估计，用户只需将算法模块集成至现有机器人控制器，并完成一次性的电机参数标定即可投入使用。该作品的核心技术优势在于：采用动态负载观测器和自适应滤波算法实现力矩估计精度，达到工业级力矩传感器水平；系统成本仅为传统方案的5%，体积减少且可靠性提升，特别适合协作机器人关节、康复医疗设备等对成本敏感的应用场景。市场分析表明，全球协作机器人市场预计2025年将达到120亿美元规模，本技术可帮助单台设备降低成本约1.5万元，按10%市场份额计算，年经济效益可达18亿元。推广前景广阔，除工业机器人外，在智能假肢、外骨骼等医疗康复领域，以及航空航天等特殊环境都具有显著应用价值。