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為了推進機器人與自動化等領(lǐng)域的學術(shù)交流，由中國自動化學會主辦，湖南大學機器人視覺感知與控制技術(shù)國家工程研究中心承辦的中國自動化學會青年菁英系列活動（CAA Youth e-Summit，簡稱 CAA YeS）“機器人自主導航與協(xié)同控制”論壇于2022年12月10-11日于線上召開，并取得圓滿成功。
中國工程院院士、中國自動化學會會士、常務理事、湖南大學機器人視覺感知與控制技術(shù)國家工程研究中心主任王耀南院士，湖南大學孫煒教授，湖南大學張小剛教授擔任本次論壇主席，湖南大學繆志強副教授、張輝教授、劉敏教授和梁橋康教授擔任本次論壇組織主席。本次論壇有幸邀請了24位來自國內(nèi)不同地區(qū)的優(yōu)秀專家學者作主題報告，共同研討機器人自主導航與協(xié)同控制理論和應用等方面所面臨的機遇及挑戰(zhàn)，線上總參會人數(shù)9.6萬人次。
論壇主席王耀南院士致開幕詞，對本次論壇進行了隆重介紹，并對各位與會的專家學者、老師和同學表示熱烈歡迎。同時希望本次論壇能夠促進機器人與自動化等領(lǐng)域的學術(shù)交流與合作。
01 羅均教授 重慶大學
中國自動化學會監(jiān)事、重慶大學教授羅均的報告題目為“海上智能無人系統(tǒng)聲隱身技術(shù)”。羅教授的報告主要圍繞海上智能無人系統(tǒng)面臨高海況下航跡精準跟蹤控制難、動態(tài)避障難、布放回收難，以及低頻振動噪聲和跳頻強線譜下的聲隱身難等挑戰(zhàn)，介紹了海上智能無人系統(tǒng)姿態(tài)空間和流體擾動空間映射抗擾動控制、不確定集約束的碰撞推演避障控制、非線性負剛度結(jié)合智能流變技術(shù)的調(diào)剛度、調(diào)阻尼和非接觸磁傳動等技術(shù)創(chuàng)新，并展示了海上無人系統(tǒng)聲隱身技術(shù)應用的一些典型案例。
中國自動化學會監(jiān)事、 重慶大學教授羅均作報告
02陳謀教授 南京航空航天大學
南京航空航天大學教授陳謀的報告題目為“人工智能時代無人機決策與控制關(guān)鍵技術(shù)”。陳教授的報告圍繞人工智能對提升無人機自主能力所發(fā)揮的重要作用，從單體無人機智能決策與智能控制技術(shù)、多無人機智能協(xié)同決策與協(xié)同飛行控制技術(shù)等方面所涉及的挑戰(zhàn)問題進行了展望，并給出了一些未來研究方向和已取得的部分研究成果。
南京航空航天大學教授陳謀作報告
03鄧方教授 北京理工大學
中國自動化學會副秘書長、北京理工大學教授鄧方的報告題目為“智能群系統(tǒng)的人機協(xié)同感知、交互與決策”。鄧教授的報告從協(xié)同感知與交互、泛在網(wǎng)絡與通信、博弈與決策三個層面闡述取得的最新研究進展。具體包括復雜環(huán)境下空地協(xié)同的目標探測與被動定位，人機沉浸式動作識別的智能交互，分布式異構(gòu)動態(tài)網(wǎng)絡構(gòu)建與協(xié)同控制，大規(guī)模動態(tài)資源智能調(diào)度與多機器人路徑優(yōu)化，動態(tài)環(huán)境智能群體博弈與自主對抗。相關(guān)研究推動了人機共融和集群智能的基礎理論和關(guān)鍵技術(shù)突破，為智能群系統(tǒng)在未來我國的普及做技術(shù)準備。
中國自動化學會副秘書長、北京理工大學教授鄧方作報告
04楊明教授 上海交通大學
上海交通大學教授楊明的報告題目為“高動態(tài)干擾環(huán)境下園區(qū)無人駕駛可靠定位方法研究”。楊教授的報告圍繞當前無人駕駛定位技術(shù)所面臨的高動態(tài)干擾下可靠性不足、大范圍建圖誤差難以消除等挑戰(zhàn)，建立具有語義標簽的場景理解網(wǎng)絡模型，提出一種園區(qū)場景多模態(tài)語義地圖構(gòu)建方法，提升地圖構(gòu)建算法的可靠性。針對大范圍建圖的累積誤差問題，提出語義信息輔助的全局特征提取與地圖優(yōu)化方法，獲得高精度、全局一致的多模態(tài)語義地圖。
上海交通大學教授楊明作報告
05張海濤教授 華中科技大學
華中科技大學教授張海濤的報告題目為“自主無人艇集群協(xié)同圍捕理論、技術(shù)及應用”。張教授的報告圍繞自主無人艇集群協(xié)同合圍理論與技術(shù)中存在的“難合圍”、“易掉隊”以及“易碰撞”等實際科學問題，設計了基于構(gòu)型調(diào)控、間斷通訊、簡單傳感、多運動目標的協(xié)同合圍控制器，突破了無人艇集群協(xié)同圍捕應對水域突發(fā)任務的性能瓶頸，為實現(xiàn)從自然群體智能到無人系統(tǒng)集群應用的跨越提供理論與技術(shù)的支撐。
華中科技大學教授張海濤作報告
06郭戈教授 東北大學
東北大學教授郭戈的報告題目為“大數(shù)據(jù)和 AI 賦能汽車共享出行”。郭教授的報告針對汽車共享出行系統(tǒng)，分享和探討了于大數(shù)據(jù)分析和分布式優(yōu)化理論解決交通流預測、出行需求預測、車輛再平衡調(diào)度以及共乘優(yōu)化決策等關(guān)鍵科學問題的方法和途徑。基于交通大數(shù)據(jù)和深度網(wǎng)絡中的注意力機制，提出了短期交通流和出行需求預測方法。并結(jié)合交通流及出行需求預測模型，探討解決共享出行系統(tǒng)的車輛動態(tài)再平衡調(diào)度問題?；诜植际阶顑?yōu)化理論和收益-成本-效率綜合指標，構(gòu)建了電車充電-系統(tǒng)平衡復合調(diào)度、車隊規(guī)模優(yōu)化、充電站規(guī)模優(yōu)化設計的方法體系。
東北大學教授郭戈作報告
07那靖教授 昆明理工大學
昆明理工大學教授那靖的報告題目為“基于參數(shù)估計誤差的自適應控制：理論及應用”。那教授的報告首先介紹了自適應估計和控制的基本思想，針對傳統(tǒng)自適應學習方法的局限，介紹了一類基于參數(shù)估計誤差的新的學習方法，并給出了持續(xù)激勵條件的在線判別方法，最后介紹了該自適應方法在汽車、核聚變系統(tǒng)、海浪能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、機器人等實際系統(tǒng)建模和控制中的應用案例。
昆明理工大學教授那靖作報告
08程龍研究員 中國科學院自動化研究所
中國科學院自動化研究所研究員程龍的報告題目為“基于光電原理的可拉伸柔性傳感器設計”。程研究員的報告針對柔性傳感器對高靈敏度，高柔性，良好的穩(wěn)定性高度依賴的挑戰(zhàn)，基于光電原理的柔性可拉伸傳感器開展應變傳感器、觸覺傳感器設計與制作等內(nèi)容。
中國科學院自動化研究所研究員程龍作報告
09張立憲教授 哈爾濱工業(yè)大學
哈爾濱工業(yè)大學教授張立憲的報告題目為“一類旋翼驅(qū)動式空地兩用機器人決策與控制”。張教授的報告首先回顧了空地兩用機器人的研究現(xiàn)狀，表明空地兩用機器人在兼顧空間可達性、續(xù)航時間等能力方面，與無人機、無人車、無人機-車協(xié)同相比具有較大優(yōu)勢。詳細介紹了一類旋翼式空地兩用機器人構(gòu)型設計、自主決策與規(guī)劃、空地模態(tài)平滑控制等研究工作。最后展望了空地兩用機器人在運動規(guī)劃、運動控制以及空地兩用機器人協(xié)同方面的研究。
哈爾濱工業(yè)大學教授張立憲作報告
10叢楊研究員 中國科學院沈陽自動化研究所所
中國科學院沈陽自動化研究所研究員叢楊的報告題目為“機器人視覺感知及自主操作”。叢教授的報告針對機器人感知和認知中的一些核心問題：機器人泛化能力較差和自主在線學習能力不足，并結(jié)合了機器人學國家重點實驗室的背景和特點，從機器人3D采集、機器人在線學習、機器人3D識別及抓取等方面開展了探索性的研究工作。
中國科學院沈陽自動化研究所研究員叢楊作報告
11韋學勇教授 西安交通大學
西安交通大學教授韋學勇的報告題目為“高精度 MEMS 傳感器研究進展”。韋教授的報告主要圍繞在高精度電容式、諧振式和光學 MEMS 加速度傳感器方面的研究，從耦合微機械諧振器系統(tǒng)中的同步產(chǎn)生機理和同步帶寬影響因素等研究中提出的超諧同步放大傳感機理，及其在高精度 MEMS 加速度計等傳感器中的應用。
西安交通大學教授韋學勇作報告
12黃海教授 哈爾濱工程大學
哈爾濱工程大學教授黃海的報告題目為“水產(chǎn)捕撈機器人的視覺感知與控制技術(shù)進展”。黃教授的報告首先針對水下小樣本條件下的小目標檢測，提出遷移深度模型、模擬數(shù)據(jù)增廣和多卷積層融合的系統(tǒng)框架，實現(xiàn)了水下可變形小目標準確識別。然后針對核相關(guān)濾波提出了一種基于的多級特征自分辨機理，實現(xiàn)了對目標的長時穩(wěn)定精確跟蹤。并且針對攝像機和模型參數(shù)的不確定性，提出了具有高階干擾力觀測的自適應無標定手眼協(xié)調(diào)控制器。最終實現(xiàn)了水下機器人-機械手系統(tǒng)的自主抓取、移動-放置、剪切、插拔等精確的作業(yè)控制。
哈爾濱工程大學教授黃海作報告
13李鴻一教授 廣東工業(yè)大學
廣東工業(yè)大學教授李鴻一的報告題目為“基于人在回路的多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制”。李教授的報告主要介紹了團隊在基于人在回路的多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制方面做出的一些研究工作，包括基于人在回路的多智能體系統(tǒng)容錯控制、基于指定性能的自適應漸進包含控制器、提出一種基于事件觸發(fā)的有限時間姿態(tài)控制器。最后對未來研究工作進行了展望。
廣東工業(yè)大學教授李鴻一作報告
14劉勇教授 浙江大學
浙江大學教授劉勇的報告題目為“面向自主移動機器人感知和規(guī)劃”。劉教授的報告圍繞自主移動機器人感知和規(guī)劃中的最新前沿的研究難點、研究思路進行了闡述，在自主移動機器人的感知方面包括：連續(xù)時間激光IMU內(nèi)外參時空標定，連續(xù)時間卷簾視覺-慣性里程計，自監(jiān)督激光點云線特征提取；語義輔助的激光雷達里程計，基于語義掃描上下文的大場景位置識別，點云地圖壓縮網(wǎng)絡，核回歸引導的稀疏激光深度恢復，從粗糙到精細的特征融合深度補全，高分辨自監(jiān)督單目深度估計，實時稠密重建的視覺慣性里程計，消費級無人機大尺度在線稠密重建。在自主移動機器人的規(guī)劃方面包括：基于行人跟隨任務的四足機器人高校運動規(guī)劃方法，基于時空約束的多智能體路徑規(guī)劃方法，姿態(tài)約束的多車輛運動規(guī)劃方法。
浙江大學教授劉勇作報告
15張勇剛教授 哈爾濱工程大學
哈爾濱工程大學教授張勇剛的報告題目為“魯棒濾波與自主導航”。張教授的報告主要結(jié)合水下導航噪聲特性，研究自主導航及信息融合。主要從自適應卡爾曼濾波和魯棒非高斯濾波開展了理論研究，并介紹了基于學生 t 概率密度建模的新型魯棒濾波方法及其在水下自主導航中的應用。
哈爾濱工程大學教授張勇剛作報告
16王祥科教授 國防科技大學
國防科技大學教授王祥科的報告題目為“群體智能驅(qū)動的無人機集群設計與實踐”。王教授的報告主要圍繞無人機集群，從關(guān)鍵技術(shù)、典型項目和作戰(zhàn)運用等角度系統(tǒng)地梳理了集群系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。介紹了一種任務導向的無人機集群設計實踐，從體系架構(gòu)、感知認知、通信組網(wǎng)、決策規(guī)劃、飛機平臺、集群飛行、集群指控等七個核心點，剖析了任務導向的小型固定翼無人機集群協(xié)同核心關(guān)鍵技術(shù)的需求、挑戰(zhàn)和解決方案。
國防科技大學教授王祥科作報告
17石青教授 北京理工大學
北京理工大學教授石青的報告題目為“微小型仿生機器鼠智能感知與靈巧控制”。石教授的報告主要介紹了北京理工大學研究團隊在微小型仿生機器鼠智能感知與仿生控制方面的研究進展，主要包括仿生微感知單元、基于視觸覺的自主導航與環(huán)境感知、仿生運動規(guī)劃與控制、機器鼠-動物仿生交互等內(nèi)容。
北京理工大學教授石青作報告
18程俊研究員 中國科學院深圳先進技術(shù)研究院
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研究員程俊的報告題目為“智能制造中的視覺感知技術(shù)及應用”。報告主要介紹了三維重建、目標檢測、姿態(tài)估計等視覺感知技術(shù)，及其在工業(yè)制造過程中的一些應用。并表示未來將重點研究人機協(xié)作下視覺感知和理解技術(shù)，包括場景理解、意圖推斷、人機安全等。
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研究員程俊作報告
19管子玉教授 西安電子科技大學
西安電子科技大學教授管子玉的報告題目為“多視角機器學習研究進展與展望”。管教授的報告從多視角學習的基本概念、研究領(lǐng)域和范疇出發(fā)，介紹了多視角學習領(lǐng)域研究的主要問題和研究進展，表示綜合多視角信息可以提 升推薦、檢索、醫(yī)療輔助診斷等多種應用的性能，最后討論了多視角學習領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和對未來工作的展望。
西安電子科技大學教授管子玉作報告
20彭周華教授 大連海事大學
大連海事大學教授彭周華的報告題目為“Safety-critical Coordinated Control of Autonomous Surface Vehicles with Marine Applications”。周教授的報告主要圍繞多無人船協(xié)同控制方面的最新進展。報告介紹了一個通用的多無人船協(xié)同控制架構(gòu)，它能夠?qū)崿F(xiàn)諸如編隊、包圍、圍捕等集體行為，并且提供了仿真模擬、硬件在環(huán)實驗和現(xiàn)場實驗，以顯示所提出的安全關(guān)鍵控制架構(gòu)和算法的有效性。
大連海事大學教授彭周華作報告
21丁亮教授 哈爾濱工業(yè)大學
哈爾濱工業(yè)大學教授丁亮的報告題目為“Mechanics-based Design and Intelligent Control for Robots to Traverse Complicated Terrains”。丁教授的報告主要圍繞復雜移動機器人的系統(tǒng)設計、數(shù)字孿生、地面控制方面的研究。針對復雜未知環(huán)境中移動機器人接觸力學模型精度低、自主性要求高、遠程操作困難等挑戰(zhàn)，介紹了基于地面力學的六足機器人的機械設計、高保真模擬及性能分析。然后展示了星球車和六足機器人的機械設計和智能控制的實例。最后簡述了基于地面力學的星球科學探索，包括月球車 "玉兔二號 "的科學研究及 "祝融 "火星探測器所探測的表面特征。
哈爾濱工業(yè)大學教授丁亮作報告
22張夷齋教授 西北工業(yè)大學
西北工業(yè)大學教授張夷齋的報告題目為“基于傳感器融合的空間機器人、橋檢無人機定位與導航”。張教授的報告首先介紹了傳感器融合技術(shù)在空間微小飛行機器人應用方面的一些進展：1）基于單目/慣導融合的非合作旋轉(zhuǎn)目標感知與相對定位。2）基于模型預測控制與濾波器融合的純角度遠程精確逼近。然后介紹了橋檢無人機定位與導航方面的進展：1）間歇性GPS輔助視覺慣性里程計。2）分層啟發(fā)式時間最優(yōu)覆蓋軌跡規(guī)劃。3）以及在真實橋梁環(huán)境下的樣段檢測實驗。
西北工業(yè)大學教授張夷齋作報告
23代偉教授 中國礦業(yè)大學
中國礦業(yè)大學教授代偉的報告題目為“輕量化學習模型及煤炭分選應用”，報告主要圍繞煤炭分選智能化實際需求，以重介分選過程為背景，將數(shù)據(jù)與知識相結(jié)合，智能行為與智能方法等相融合，建模與控制相集成，引入到煤炭分選過程智能化，介紹了一種輕量化的機器學習模型，以及煤炭分選建模、運行控制等方面的應用，并探討下一步工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所帶來的機遇與挑戰(zhàn)。
中國礦業(yè)大學教授代偉作報告
24徐天添 中科院深圳先進技術(shù)研究院研究員
中科院深圳先進技術(shù)研究院研究員徐天添的報告題目為“面向靶向治療的磁驅(qū)動軟體薄膜微型機器人的智能運動控制”。報告主要圍繞著軟體薄膜微型機器人的運動控制展開，介紹了磁驅(qū)動軟體薄膜微型機器人的視覺伺服三維路徑跟蹤控制，以及適應復雜環(huán)境的多模態(tài)運動機制。介紹了微型機器人如何在相同的外界磁場中做出不同的運動，并且表明協(xié)同作業(yè)是一項很大的挑戰(zhàn)。通過基于對軟體機器人的磁化方向與運動效率的研究，設計薄膜機器人的異構(gòu)磁化方向，控制微型機器人的速度差，最終實現(xiàn)四個軟體薄膜微型機器人的獨立位置控制，以及三個微型機器人的獨立路徑控制，為軟體薄膜微型機器人在生物體內(nèi)協(xié)同靶向給藥提供理論基礎與技術(shù)依據(jù)。
中科院深圳先進技術(shù)研究院研究員徐天添作報告
本次論壇共24個主題報告，涵蓋了機器人涵蓋了多模態(tài)感知、魯棒導航、智能決策、協(xié)同控制等領(lǐng)域前沿理論，以及在工業(yè)、物流、交通、海洋、國防等行業(yè)的應用，體現(xiàn)了理論創(chuàng)新與實際應用的緊密結(jié)合。本次論壇促進了機器人智能控制與自主學習領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的交叉與融合，為從事機器人技術(shù)研究的青年才俊提供了前沿交流平臺，促進了機器人與自動化等領(lǐng)域的學術(shù)交流與合作。
