机器人与自主无人系统

研究概览

Research Overview

任务目标与背景
研究方向
研究基础

任务目标

服务国家战略需求，联合上海电气，支撑"大国重器"核心部件的智能制造开展研究，拟攻克大型电机柔性制造瓶颈。

背景

赋能乡村振兴，针对自然界光照变化剧烈、作业对象形态各异痛点，构建从设施农业到大田作业的完整机器人技术谱系。

研究方向

复杂场景具身智能感知与灵巧操作关键技术，智慧农业机器人。

研究基础

在国际TOP期刊发表相关论文2篇，权威期刊发表论文2篇，获得相关专利授权10余项；主持上海市农业科技创新项目“设施菜田除草机器人研制和应用”及上海农委“工厂化番茄授粉机器人研发与示范应用”子课题。攻克复杂设施环境下的自主导航与作物识别技术，研发的除草与授粉机器人填补国内空白，已经在光明集团农场开展应用；受邀参展全国首届乡村振兴年会，得到中央电视台隆重报道，被评价为中国农业新质生产力的代表成果。

团队成员

Team Members

商慧亮副教授

机器人控制、感知及导航

李旦教授

多模态大模型及其在机械臂控制和机器视觉检测中的应用

汪兴轩副教授

离散事件动态系统，混合动态系统，工业过程控制

王礼锋青年研究员

研究方向为可扩展智能系统控制与优化、6G全息交互、具身智能

科研项目

Research Project

项目名称	项目类型	负责人	执行年限
大型电机关键工艺机器人柔性制造单元研制及验证大型电机关键工艺机器人柔性制造单元研制及验证国家科技重大专项 2026-2029 负责人：商慧亮项目介绍服务国家战略需求，联合上海电气，支撑“大国重器”核心部件的智能制造开展研究，拟攻克大型电机柔性制造瓶颈。面向特高压、新能源、先进大船、高速风洞等“大国重器”对大型电机高性能、高可靠性的战略需求，针对大型电机线圈制造“小批量、多品种、工艺复杂”且高度依赖人工的瓶颈，项目旨在实现从“半机械化”向“柔性智能制造”的跨越。	国家科技重大专项	商慧亮	2026-2029
国家自然科学基金面上项目国家自然科学基金面上项目国家级项目 2024-2027 负责人：李旦项目介绍国家自然科学基金面上项目	国家级项目	李旦	2024-2027
国家自然科学基金面上项目国家自然科学基金面上项目国家级项目 2020-2023 负责人：李旦项目介绍国家自然科学基金面上项目	国家级项目	李旦	2020-2023
国家自然科学基金青年项目国家自然科学基金青年项目国家级项目 2017-2019 负责人：李旦项目介绍国家自然科学基金青年项目	国家级项目	李旦	2017-2019
基于具身智能与心理大模型的养老服务机器人协同攻关与规模化验证基于具身智能与心理大模型的养老服务机器人协同攻关与规模化验证工信部揭榜挂帅 2025-2027 负责人：商慧亮项目介绍服务于国计民生，本项目围绕智能养老场景中的关键痛点开展软硬件一体化创新，构建面向居家、机构多场景的“具身智能+主动工作流”技术体系，旨在实现全面响应、多点协同的智能养老生态系统。	工信部揭榜挂帅	商慧亮	2025-2027
设施菜田除草机器人研制和应用设施菜田除草机器人研制和应用 2024年上海市农业科技创新项目(技术攻关）计划 2024-2026 负责人：商慧亮项目介绍提出基于感知增强与场景迁移的深度强化学习方法，攻克虚拟仿真到真实农田的泛化难题，实现了从实验室到田间的无缝过渡，解决复杂农业场景精确导航及目标识别问题。研发的除草与授粉机器人填补国内空白，已经在光明集团农场开展应用；受邀参展全国首届乡村振兴年会，得到中央电视台隆重报道，被评价为中国农业新质生产力的代表成果。同时也得到人民网、澎湃等国内主流媒体的广泛关注和报道，复旦大学官方媒体也重点关注该成果，并入选央视科教科技春晚走进复旦大学系列节目的重要环节。	2024年上海市农业科技创新项目(技术攻关）计划	商慧亮	2024-2026
桑叶全智能采摘机器人创新研发桑叶全智能采摘机器人创新研发青海省重点研发与转化计划 2024-2025 负责人：商慧亮项目介绍针对自然农田农业生产环境复杂多变，地形不规则、作物分布不均、光照条件变化等因素导致传统机器人难以适应的问题，构建“感知-决策-执行”一体化作业范式。引入深度强化学习算法，设计适应柔性接触的自适应末端执行器及多模态视觉感知系统，实现高净率、低损伤自动化采收，攻克柔性果实采收难题，填补国内空白。	青海省重点研发与转化计划	商慧亮	2024-2025
面向未来工厂的远程全息交互方法研究面向未来工厂的远程全息交互方法研究 “探索者计划”项目 2024/11-2026/10 负责人：王礼锋项目介绍远程全息交互是提高未来工厂新质生产力、实现沉浸式检维修服务以及人与机器人协同作业的关键技术。由于未来工厂远程检维修服务存在异步时延、多模态数据融合、异构终端算力不足等问题，亟需探索新型多模态全息交互机制。本项目通过将扩展现实、5G/6G、人工智能、统计学习等技术交叉融合创新，提出面向未来工厂的远程全息交互新理论和方法，重点突破低时延、低能耗的全息交互关键技术。	“探索者计划”项目	王礼锋	2024/11-2026/10

科研发表

Research Publications

期刊论文
会议论文
著作

论文标题	发表期刊	第一/通讯作者	发表年份
Hybrid Motion Control for a Novel Wheeled Quadruped Robot Hybrid Motion Control for a Novel Wheeled Quadruped Robot 通讯作者 2025 IEEE 21st International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), 2751-2757 摘要 EI,CAA B类会议	2025 IEEE 21st International Conference on Automation Science and Engineering (CASE), 2751-2757	通讯作者	2025年
Multi-layer Semantic Map Based Navigation for Mobile Robots in Agriculture Environment Multi-layer Semantic Map Based Navigation for Mobile Robots in Agriculture Environment 通讯作者 2025 International Conference on Intelligent Robotics and Applications(ICIRA),16-30 摘要 EI,CAA B类会议	2025 International Conference on Intelligent Robotics and Applications(ICIRA),16-30	通讯作者	2025年
Pegasus: a Novel Bio-inspired Quadruped Robot with Underactuated Wheeled-Legged Mechanism Pegasus: a Novel Bio-inspired Quadruped Robot with Underactuated Wheeled-Legged Mechanism 通讯作者 2024 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 摘要 EI，CAA A类会议，机器人领域排名第一会议	2024 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)	通讯作者	2024年
Design and Implementation of a Novel Agricultural Robot with Multi-Modal Kinematics Design and Implementation of a Novel Agricultural Robot with Multi-Modal Kinematics 通讯作者 2023 International Conference on Intelligent Robotics and Applications(ICIRA) 摘要 EI，CAA B类会议	2023 International Conference on Intelligent Robotics and Applications(ICIRA)	通讯作者	2023年
Vision Guided Manipulation by Learning from Demonstration Vision Guided Manipulation by Learning from Demonstration 通讯作者 2022 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC) 摘要 EI，CAA B类会议	2022 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC)	通讯作者	2022年
Robot Online 3D Bin Packing Strategy Based on Deep Reinforcement Learning and 3D Vision Robot Online 3D Bin Packing Strategy Based on Deep Reinforcement Learning and 3D Vision 通讯作者 2022 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC),1- 6 摘要 EI，CAA B类会议	2022 IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC),1- 6	通讯作者	2022年
Mechanism Design of a Multi linkage Parallel Hopping Robot with Kinematics Analysis Mechanism Design of a Multi linkage Parallel Hopping Robot with Kinematics Analysis 通讯作者 2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO) 摘要 EI，CAA A类会议,机器人领域权威会议	2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO)	通讯作者	2022年
Design of a Hopping Robot with Its Kinetics and Dynamics Analysis Design of a Hopping Robot with Its Kinetics and Dynamics Analysis 通讯作者 2021 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO ) 摘要 EI，CAA A类会议,机器人领域权威会议	2021 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO )	通讯作者	2021年

人才培养

Talent Development

招生信息
科创项目

招生类型：博士

专业名称及代码：

0809电子科学与技术-电路与系统
0854电子信息--人工智能

招生类型：硕士

专业名称及代码：

0809 电子科学与技术 - 智能信息处理与系统
0854 电子信息 - 人工智能
0854 电子信息 - 集成电路产业专项班
0854 电子信息 - 工程硕博改革专项

全自动智能农业机器人

第十四届“挑战杯”上海市大学生创业计划竞赛银奖

2024.12 负责人：商慧亮

项目介绍

绿林护农——智能化全自动农业机器人

中国国际大学生创新大赛优胜奖

2024.11 负责人：商慧亮

项目介绍

智能化可重构末端执行机器人

复旦大学“卓越杯”创新创业大赛二等奖

2024.5 负责人：商慧亮

论文标题	发表期刊	第一/通讯作者	发表年份
Obstacle-Aware and High-Reach Path Planning for Robotic Manipulators in Complex Factory Farming Environments Obstacle-Aware and High-Reach Path Planning for Robotic Manipulators in Complex Factory Farming Environments 商慧亮/第一作者 IEEE Transactions on Industrial Informatics, 7733-7741 摘要 SCIE,IF=9.9,JCR Q1，中科院1区，TOP期刊前	IEEE Transactions on Industrial Informatics, 7733-7741	商慧亮/第一作者	2025
Cycle-PSFCNN: A Two-Stage Defocus Reasoning and Restoration Network for Microfluidic Systems Cycle-PSFCNN: A Two-Stage Defocus Reasoning and Restoration Network for Microfluidic Systems 商慧亮/通讯作者 IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement, 2543014 摘要 SCIE,IF=5.9,JCR Q1，中科院2区，TOP期刊	IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement, 2543014	商慧亮/通讯作者	2025
CODE: Complete Coverage AAV Exploration Planner Using Dual-Type Viewpoints for Multi-Layer Complex Environments CODE: Complete Coverage AAV Exploration Planner Using Dual-Type Viewpoints for Multi-Layer Complex Environments 商慧亮/通讯作者 IEEE Robotics And Automation Letters, 1880-1887 摘要 SCIE,IF=5.3,JCR Q1，中科院2区，机器人领域权威期刊	IEEE Robotics And Automation Letters, 1880-1887	商慧亮/通讯作者	2025
Scene-Aware Contrastive Regression For Multi-Person Action Quality Assessment Scene-Aware Contrastive Regression For Multi-Person Action Quality Assessment 商慧亮/通讯作者 Applied Intelligence, 1084 摘要 SCIE,IF=3.5，JCR Q2，中科院2区	Applied Intelligence, 1084	商慧亮/通讯作者	2025
An equivalent time-varying circuit model of lithium-ion batteries with its applications An equivalent time-varying circuit model of lithium-ion batteries with its applications 李旦/通讯作者 Energy 摘要	Energy	李旦/通讯作者	2025
RNN-Based Full Waveform Inversion for Robust Multi-Parameter Bone Quantitative Imaging RNN-Based Full Waveform Inversion for Robust Multi-Parameter Bone Quantitative Imaging 李旦/通讯作者 Computer Methods and Programs in Biomedicine 摘要	Computer Methods and Programs in Biomedicine	李旦/通讯作者	2025
New robust adaptive beamforming for imaging damages scattering coherent Lamb waves New robust adaptive beamforming for imaging damages scattering coherent Lamb waves 李旦/第一作者 STRUCTURAL HEALTH MONITORING-AN INTERNATIONAL JOURNAL 摘要	STRUCTURAL HEALTH MONITORING-AN INTERNATIONAL JOURNAL	李旦/第一作者	2025
A time-frequency energy segmentation reconstruction method for multimodal ultrasonic guided waves A time-frequency energy segmentation reconstruction method for multimodal ultrasonic guided waves 李旦/通讯作者 Ultrasonics 摘要	Ultrasonics	李旦/通讯作者	2025
Lamb Wave Damage Imaging With Iterative Adaptive Beamforming of a Virtual Aperture Extension Array Lamb Wave Damage Imaging With Iterative Adaptive Beamforming of a Virtual Aperture Extension Array 李旦/通讯作者 IEEE Sensors Journal 摘要	IEEE Sensors Journal	李旦/通讯作者	2025
STAP with adaptive calibration of array mutual coupling and gain/phase errors STAP with adaptive calibration of array mutual coupling and gain/phase errors 李旦/通讯作者 Chinese Journal of Aeronautics 摘要	Chinese Journal of Aeronautics	李旦/通讯作者	2025
时变二次规划的鲁棒归零神经网络求解模型时变二次规划的鲁棒归零神经网络求解模型李旦/通讯作者系统工程与电子技术摘要	系统工程与电子技术	李旦/通讯作者	2025
Spatial-spectral cell-free networks: A large-scale case study Spatial-spectral cell-free networks: A large-scale case study 王礼锋/通讯作者 IEEE Transactions on Wireless Communications 摘要	IEEE Transactions on Wireless Communications	王礼锋/通讯作者	2025
Pricing Design for EV Platoon Charging Network with Hybrid Traffic Flows Pricing Design for EV Platoon Charging Network with Hybrid Traffic Flows 王礼锋/通讯作者 IEEE Transactions on Transportation Electrification 摘要	IEEE Transactions on Transportation Electrification	王礼锋/通讯作者	2025
Multi Agent Reinforcement Learning Tracking Control of a Bionic Wheel-legged Quadruped Multi Agent Reinforcement Learning Tracking Control of a Bionic Wheel-legged Quadruped 商慧亮/通讯作者 Machines, 12120902 摘要 SCIE,IF=2.1，JCR Q2，中科院 3区	Machines, 12120902	商慧亮/通讯作者	2024
A Novel Redundant Cooperative Control Strategy For Robotic Pollination. A Novel Redundant Cooperative Control Strategy For Robotic Pollination. 商慧亮/通讯作者 Computers and Electronics in Agriculture, 100846 摘要 SCIE，IF=9.3，JCR Q1，中科院1区，TOP期刊	Computers and Electronics in Agriculture, 100846	商慧亮/通讯作者	2024
新型模块化农业机器人设计分析与冗余协同控制新型模块化农业机器人设计分析与冗余协同控制商慧亮/通讯作者机械工程学报, 1-14 摘要 EI	机械工程学报, 1-14	商慧亮/通讯作者	2024
Hierarchical Optimum Control Of a Novel Wheel-Legged Quadruped Hierarchical Optimum Control Of a Novel Wheel-Legged Quadruped 商慧亮/通讯作者 Robotics and Autonomous Systems, 180 摘要 SCIE，IF=5.2，JCR Q1，中科院2区	Robotics and Autonomous Systems, 180	商慧亮/通讯作者	2024
Two-Tier 360-Degree Video Delivery Control in Multiuser Immersive Communications Systems Two-Tier 360-Degree Video Delivery Control in Multiuser Immersive Communications Systems 王礼锋/通讯作者 IEEE Transactions on Vehicular Technology 摘要	IEEE Transactions on Vehicular Technology	王礼锋/通讯作者	2024
Tracking and Transmission Design in Terahertz V2I Networks Tracking and Transmission Design in Terahertz V2I Networks 王礼锋/通讯作者 IEEE Transactions on Wireless Communications 摘要	IEEE Transactions on Wireless Communications	王礼锋/通讯作者	2023
Potential game for dynamic task allocation in multi-agent system Potential game for dynamic task allocation in multi-agent system 商慧亮/通讯作者 ISA Transactions 摘要 SCIE，IF=6.3 ，JCR Q1，中科院1区，TOP期刊	ISA Transactions	商慧亮/通讯作者	2020