西安理工大学
导师风采
芮宏斌
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个人信息

Personal Information

  • 副教授
  • 导师类别:硕士生导师
  • 性别: 男
  • 学历:博士研究生
  • 学位:博士

联系方式

Contact Information

  • 所属院系:机械工程学院
  • 所属专业: 机械工程
  • 邮箱 : hongbin.rui@126.com
  • 工作电话 : -

个人简介

Personal Profile

芮宏斌,车辆工程博士,主要研究方向:车辆系统动力学与控制技术、非常规行走机构、特种仿生移动机器人设计和智能车辆环境信息感知等研究领域。研发团队长期从事移动作业装备和智能化无人作业运输系统静、动态性能解析与试验研究,先后主持参与了国家973计划子课题,国家自然科学基金、国家科技重大专项、以及省重大自然科学基金,省重大技术创新等重要科研项目多项。依托“陕西省机械制造装备重点实验室”、“教育部数控机床及机械制造装备集成重点实验室”,“国家精密加工工程中心”开展科研项目试验研究。


  • 研究方向Research Directions
车辆系统动力学与控制技术,特种仿生移动机器人设计,智能车辆环境信息感知,移动作业装备设计
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
团队展示

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项目组成员具有车辆工程、机械工程、控制理论与控制工程、计算机科学、生物系统工程等多学科背景,团队具有扎实的理论基础和工程经验,受过严格的科学训练,科研团队配合默契,熟悉本项目所涉及的全部技术、方法,为本课题的设计和开展提供了多层次的支持。欢迎有志青年学生和老师科研团队一起共同承担和完成有挑战有难度的课题研究。


项目情况

近五年与特种移动机器人、移动作业装备项目密切相关的研究成果和项目有:

(1)  2020(第十四届)国际汽车轻量化大会扬州市企业揭榜挂帅计划项目《两栖式清淤机半回转驱动机构及爬行底盘关键技术研究》,技术总负责人;

(2)  2021年度江苏省扬州市重点研发计划项目《液压驱动仿生支腿清淤机器人智能驾驶稳定行走控制系统研发》技术总负责人;

(3)  2022年陕西省科技计划项目《面向灾害应急救援场景的多功能高机动轮腿复合仿生移动机器人平台关键技术研究》项目负责人;

(4)  芮宏斌,李路路,王天赐等.两栖仿海龟机器人动力学建模与运动控制研究[J].工程设计学报,2023,30(01):73-81.

(5)  芮宏斌,李路路,曹伟等.轮-履-腿复合仿生机器人步态规划及越障性能分析[J].工程设计学报,2022,29(02):133-142.

(6)  芮宏斌,李路路,曹伟.两栖仿海龟机器人步态规划及分析[J].机械科学与技术,2023,42(01):46-52.

(7)  芮宏斌,张森,闫修鹏等.全轮转向移动底盘设计及运动控制研究[J].机械科学与技术,2022,41(09):1352-1361.

(8)  芮宏斌,张森,黄川等.一种摆臂式移动底盘设计及其越障分析[J].机械设计,2022,39(12):24-30.

(9)  芮宏斌,郑文哲,李路路等.基于CFD的两栖式清淤机器人水动力特性研究[J].应用力学学报,2023,40(06):1412-1420.

(10)芮宏斌,王天赐,厍龙林,等.受海龟爬行与山羊行走启发的四足仿生移动机器人多步态规划及动力学分析[J].工程设计学报,2024,31(03):309-318.

(11)芮宏斌,曹伟,朱玲仪等.光伏阵列清洁机器人路径跟踪改进型自抗扰控制[J].动力学与控制学报,2023,21(09):50-58.

(12)芮宏斌,曹伟,孙宁宁.基于BP神经网络的光伏阵列清洁机械臂逆运动学分析与时间最短运动规划[J].太阳能学报,2022,43(10):43-

51.

(13)芮宏斌,曹伟,李路路.基于变位齿轮的轮履复合变形轮结构设计与越障能力分析[J].机械设计,2022,39(07):74-83.

(14)芮宏斌,曹伟,王天赐.基于改进型自抗扰控制的光伏板清洁机器人路径跟踪控制研究[J].机械设计,2021,38(S2):79-83.

(15)芮宏斌,李耒,解晓琳等.基于改进跳点搜索和蚁群算法的机器人多目标点巡检规划[J]. 动力学与控制学报,2024,22(07):70-79.


科研项目

近五年的研究成果和项目有:

(1)2020(第十四届)国际汽车轻量化大会扬州市企业揭榜挂帅计划项目《两栖式清淤机半回转驱动机构及爬行底盘关键技术研究》,技术总负责人; 

(2)2021年度江苏省扬州市重点研发计划项目《液压驱动仿生支腿清淤机器人智能驾驶稳定行走控制系统研发》技术总负责人;

(3)自主设计并加工出两栖式仿生清淤机原理样机,并完成相关的运行试验。

(4)2022年陕西省教育厅重点科研计划项目《面向复杂地面环境的两栖应急救援移动机器人平台关键技术研究》项目负责人;

(5)2023年陕西省科技计划项目《面向灾害应急救援场景的多功能高机动轮腿复合仿生移动机器人平台关键技术研究》项目负责人;

(6)2025 年中煤科工集团揭榜挂帅计划项目《煤矿矸石模块化充填系统负载机动平台可重构式承托结构开发》项目负责人;

(7)芮宏斌,李路路,王天赐等.两栖仿海龟机器人动力学建模与运动控制研究[J].工程设计学报,2023,30(01):73-81. 

(8)芮宏斌,李路路,曹伟等.轮-履-腿复合仿生机器人步态规划及越障性能分析[J].工程设计学报,2022,29(02):133-142.

(9)芮宏斌,李路路,曹伟.两栖仿海龟机器人步态规划及分析[J].机械科学与技术,2023,42(01):46-52.

(10)芮宏斌,张森,闫修鹏等.全轮转向移动底盘设计及运动控制研究[J].机械科学与技术,2022,41(09):1352-1361.

(11)芮宏斌,张森,黄川等.一种摆臂式移动底盘设计及其越障分析[J].机械设计,2022,39(12):24-30.

(12)芮宏斌,郑文哲,李路路等.基于CFD的两栖式清淤机器人水动力特性研究[J].应用力学学报,2023,40(06):1412-1420. 

(13)芮宏斌,王天赐,厍龙林等.受海龟爬行与山羊行走启发的四足仿生移动机器人多步态规划及动力学分析[J].工程设计学报,2024,31(03):309-318.

(14)芮宏斌,曹伟,朱玲仪等.光伏阵列清洁机器人路径跟踪改进型自抗扰控制[J].动力学与控制学报,2023,21(09):50-58.

(15)芮宏斌,曹伟,孙宁宁.基于BP神经网络的光伏阵列清洁机械臂逆运动学分析与时间最短运动规划[J].太阳能学报,2022,43(10):43-51.

(16)芮宏斌,曹伟,李路路.基于变位齿轮的轮履复合变形轮结构设计与越障能力分析[J].机械设计,2022,39(07):74-83.

(17)芮宏斌,曹伟,王天赐.基于改进型自抗扰控制的光伏板清洁机器人路径跟踪控制研究[J].机械设计,2021,38(S2):79-83.

(18)芮宏斌,曹伟,王天赐.基于改进跳点搜索和蚁群算法的机器人多目标点巡检规划[J]. 动力学与控制学报,2024,22(07):70-79.



研究成果

与教学有关的成果:

1、第二届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,两栖式智能清淤机器人,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2020年,第一指导教师;

2、第五届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,受海龟爬行与羚羊行走启发的仿生移动机器人,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2023年,第一指导教师;

3、第六届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,基于强化学习的复杂跨域环境下高通过性高机动性移动机器人平台,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2024年,第一指导教师;

4、第六届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,建筑作业环境下智能放线爬壁机器人及并行仿真系统,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2024年,第一指导教师;

5、第六届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,高通过性高机动性仿生轮履腿复合移动机器人平台,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2024年,第一指导教师;

6、第七届中国研究生机器人创新设计大赛,国家三等奖,高通过性高机动性智慧医疗配送转运智能机器人,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2025年,第一指导教师;

7、第七届中国研究生人工智能创新大赛,国家三等奖,智慧医疗配送转运智能机器人,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心,2025年,第一指导教师;

8、陕西省一流课程,《汽车理论》,2021年,课程第一负责人

9、 陕西省高校创新创业教育精品课程,在线开放课程(MOOC)《汽车理论》,2019年,课程第一负责人

10、全国高校教师教学创新大赛国家三等奖,揭秘汽车传动系独门绝技,中国高等教育学会、教育部高等学校实验室建设指导委员会、教育部高等学校实验教育指导委员会,2018年,个人奖

11、中国大学生方程式汽车大赛国家三等奖,中国汽车工程学会,2017年,第一指导教师

12、第七届全国大学生机械创新设计大陕西赛区二等奖,智能果蔬包装一体机,陕西省教育厅,2016年,第一指导教师

13、第六届全国大学机械创新设计大赛陕西赛区一等奖,机械自锁式差速器教具,陕西省教育厅,2014年,第一指导教师

14、第六届全国大学机械创新设计大赛陕西赛区二等奖,双离合变速系统原理教具,陕西省教育厅,2014年,第一指导教师

15、第六届全国大学机械创新设计大赛陕西赛区二等奖,精确渐开线绘制教具,陕西省教育厅,2014年,第一指导教师

16、第六届全国大学机械创新设计大赛陕西赛区二等奖,特定用途创新机构设计——梦幻体验装置,陕西省教育厅,2014年,第一指导教师

17、第十届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛杯,光电组西部赛区二等奖,教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会,2015年,第一指导教师

18、第九届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛杯,摄像头组西部赛区二等奖,教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会,2014年,第一指导教师

19、第九届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛杯,电磁组西部赛区三等奖,教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会,2014年,第一指导教师

20、本科教学优秀奖一等奖,西安理工大学, 2017年,个人奖

21、荣获2014年本科教学成果奖

与移动机器人项目密切相关的研究成果有:

(7)芮宏斌,李路路,王天赐等.两栖仿海龟机器人动力学建模与运动控制研究[J].工程设计学报,2023,30(01):73-81. 

(8)芮宏斌,李路路,曹伟等.轮-履-腿复合仿生机器人步态规划及越障性能分析[J].工程设计学报,2022,29(02):133-142.

(9)芮宏斌,李路路,曹伟.两栖仿海龟机器人步态规划及分析[J].机械科学与技术,2023,42(01):46-52.

(10)芮宏斌,张森,闫修鹏等.全轮转向移动底盘设计及运动控制研究[J].机械科学与技术,2022,41(09):1352-1361.

(11)芮宏斌,张森,黄川等.一种摆臂式移动底盘设计及其越障分析[J].机械设计,2022,39(12):24-30.

(12)芮宏斌,郑文哲,李路路等.基于CFD的两栖式清淤机器人水动力特性研究[J].应用力学学报,2023,40(06):1412-1420. 

(13)芮宏斌,王天赐,厍龙林等.受海龟爬行与山羊行走启发的四足仿生移动机器人多步态规划及动力学分析[J].工程设计学报,2024,31(03):309-318.

(14)芮宏斌,曹伟,朱玲仪等.光伏阵列清洁机器人路径跟踪改进型自抗扰控制[J].动力学与控制学报,2023,21(09):50-58.

(15)芮宏斌,曹伟,孙宁宁.基于BP神经网络的光伏阵列清洁机械臂逆运动学分析与时间最短运动规划[J].太阳能学报,2022,43(10):43-51.

(16)芮宏斌,曹伟,李路路.基于变位齿轮的轮履复合变形轮结构设计与越障能力分析[J].机械设计,2022,39(07):74-83.

(17)芮宏斌,曹伟,王天赐.基于改进型自抗扰控制的光伏板清洁机器人路径跟踪控制研究[J].机械设计,2021,38(S2):79-83.

(18)芮宏斌,曹伟,王天赐.基于改进跳点搜索和蚁群算法的机器人多目标点巡检规划[J]. 动力学与控制学报,2024,22(07):70-79.

(19)芮宏斌,王天赐,吴莹辉等.受海龟爬行与山羊行走启发的仿生机器人步态优化设计[J].机械设计,2025,42(11):75-82.

申请和获得的部分相关发明专利:

(1)一种四履足式复杂路面适应机器人,授权发明专利:ZL2020113938237;

(2)受山羊行走与海龟爬行启发的多运动模式水陆两栖机器人,发明专利:CN202211126568.9;

(3)复杂跨域环境可重构重组变胞移动机器人及移动方法,发明专利:CN2025102093244;

(4)仿鸵鸟足趾行走的多模态可变形履带移动机器人及移动方法,发明专利:CN 2025101823841;

(5)一种水陆两栖车的水中行驶推动装置,授权发明专利:ZL2016105561196;

(6)一种基于变位齿轮的履带式三角形/圆形变形轮机构,授权发明专利:ZL2019104100459;

(7)一种基于内齿轮的履带式三角形/圆形变形轮机构,授权发明专利:ZL2019104132375;

(8)轮-履-腿两栖移动救援机器人,授权发明专利:ZL20221 1127237.7;

(9)一种用于清淤设备的腿式-履带式复合移动机构;授权发明专利:ZL2020106261585;

(10)一种两栖式清淤机器人爬行装置,授权发明专利:ZL2020111095797;

(11)一种新型清淤作业机器人,授权发明专利:ZL2020105459993;

(12)一种水环境治理清淤工程机械行走装置,授权发明专利:ZL2020105004790;

(13)一种多姿态轮履复合行走机构,授权实用新型:ZL2019207056006;

(14)一种两栖清淤机的腿式履带行走装置,授权实用新型:ZL2020212679103;

(15)一种具有伸缩和定位功能的两栖清淤机,授权实用新型:ZL2020211062337;

(16)一种两栖式清淤机器人的支腿结构,授权实用新型:ZL2020210068815;

(17) 一种全地形移动机器人用轮履可变形移动机构,授权实用新型:ZL20192


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