機器人設計方法與共性技術主要研究方向
機器人構型的創新及優化設計
機器人機構型綜合的原理與數學描述理論與方法;
機器人機構多尺度效應和跨尺度運動的設計理論;
極端環境(真空、高低溫、粒子輻射、微重力、高壓強等環境)下機器人機構的設計理論、失效理論以及可靠性分析和全生命周期設計;
強化仿生形態、仿生結構與仿生功能的集成以及跨越宏觀、微觀乃至納觀尺度的多層次結構和功能的仿生機器人結構系統的相關理論與優化設計技術。
機器人系統動力學及控制方法
復雜機器人的動態特性及參數識別,特別是極端環境下各種非線性和不確定性參數變化耦合特征對機器人系統動力學的影響規律;
高速、高加速度、精密、重載機器人彈性機構動力學、柔順機構動力學、含鉸鏈間隙的機構動力學綜合理論;
機器人系統中復雜多參數耦合特征對系統控制性能的敏感性和影響規律,高度復雜不確定問題的處理理論和方法以及復雜多通道閉環控制規律的簡化設計方法;
分布式、非線性、強耦合、多變量、隨機性及時變性復雜機器人系統控制的新方法。
機器人新型功能部件及單元技術
集機構、驅動、感知、控制為一體的機器人數字化關節設計理論及集成技術;
基于智能材料的易于集成在結構中的新型驅動技術的工作原理、設計方法;
電磁、記憶合金、壓電等多種驅動方式的復合驅動系統的設計理論與集成技術;
先進機器人領域所需的新型高性能功能部件。
機器人認知與行為控制主要研究方向
機器人自治行為理論與方法
復雜結構化、非結構化和靜態、動態未知環境的感知方法、環境建模與重構的理論以及多種目標信息識別與計算的理論與方法;
全方位和局部信息相結合的自主導航與定位的理論和方法;
完整約束和非完整約束條件下的機器人軌跡、任務和路徑的靜態、動態智能規劃與決策的理論與方法;
基于行為特征的機器人系統智能建模理論與方法,模型存在不確定性和與未知環境交互作用的智能控制方法;
機器人的生物感知與行為的仿生理論與仿生控制技術。
機器人群智能技術相關理論與方法
多機器人系統的群體體系結構、面向多機器人系統的機器人個體體系結構以及兩者的有機結合方法;
基于動態、分布式局部環境的不完整信息的全局環境構建的理論與技術;
多機器人系統中機器人群體強化智能學習以及群體行為的理論與方法;
多機器人系統合作及協調控制策略與機制。
機器人人機交互與和諧共存主要研究方向
人機合作與交流機器人技術
人與機器人間通過手語、圖像、語音等新型多通道信息交互技術,以及新型的人機交互設備和交互過程中的安全機制;
從生物感知的角度研究交互信息的獲取和理解;
利用多源信號的生物/機電系統接口的基礎理論和技術。
遙操作與網絡遙操作的機器人技術
遙操作系統的體系結構及拓撲關系;
解決大時延條件下的遙操作控制理論與方法,以及遙操作虛擬現實技術;
遙操作系統性能評價理論與方法。
機器人及機電一體化系統集成主要研究方向
面向國家重大科學工程的機器人技術與系統,包括核、極地、空間探測的自主機器人系統以及重大模擬與仿真裝備;
面向國防安全的機器人技術與系統,包括軍用、反恐偵查機器人化無人作戰平臺;
面向安全生產、防災救援需求的機器人技術與系統,包括煤礦井下礦難搜救機器人、油井及油氣管線巡檢機器人等;
面向國家國民經濟重大行業(機械制造、石化、冶金、汽車等)的機器人及自動化生產裝備;
面向光電制造與生命科學實驗的精密作業設備;
納米級微驅動與微操作機器人、微小型機器人、仿生機器人、智能服務機器人、遙操作與網絡操作機器人、移動操作機器人、多機器人協作系統等。