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姓名:
姓 名:  方勇纯
性 别:  
所属部门:  机器人与信息自动化研究所
行政职务:  副院长
职 称:  教授
学 历:  博士
所学专业:  自动控制
办公电话:  23505706-802,85358689
电子邮件:  fangyc@nankai.edu.cn
研究方向:  机器人视觉控制;无人机;欠驱动吊车系统;微纳米操作
个人简介:  南开大学教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者(2013年)。1992-1994年在浙大混合班(尖子班)学习,获混合班荣誉证书。1996年和1999年分获浙大学士和硕士学位,2002年获美国克莱姆森大学(Clemson University)电机工程博士学位。2002至2003年在美国康乃尔大学机械与航天工程系(Cornell University)进行博士后研究。2003年底至今,任教于南开大学机器人与信息自动化研究所。
 
 非常欢迎推免生报名,优先考虑来自985/211高校,自动化,智能,计算机,电子,数学等专业的同学。
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科研项目、成果、获奖、专利等情况:  近年主要奖励:
  2017年,天津市专利奖金奖(排名第1);
  2017年,第七届吴文俊人工智能自然科学奖一等奖(排名第1)(自然类一等奖仅1项);
  2017年,中国自动化学会高等教育教学成果一等奖(排名第1);
  2017年,中国自动化学会第三届青年科学家奖;
  2016年,首届全国高校自动化专业青年教师实验设备设计“创客大赛”银奖(排名第1);
  2016年,WCICA16最佳应用论文奖,第31届中国自动化学会青年学术年会最佳论文应用奖;
  2016年,团队入选天津市重点领域创新团队,团队负责人;
  2016年,中国自动化学会优秀博士学位论文指导教师;
  2015年,获天津市“131”创新型人才团队资助,团队带头人;
  2014年,宝钢优秀教师奖;
  2014年,入选首批天津市中青年科技创新领军人才;
  2013年,天津市自然科学二等奖(排名第1);
  2013年,获得国家杰出青年科学基金资助;
  2012年,天津市“131”创新型人才培养工程第一层次;
  2011年,天津五四青年奖章;
  2010年,第十届天津青年科技奖;
 
 主持且在研的主要科研项目:
  智能与自主机器人,国家杰出青年科学基金(61325017,320万);
  面向细胞局部精准置换的自动纳米操控方法研究,国家基金重点项目(61633012,直接经费270万);
  多无人飞行器森林火灾自主监测与紧急救援系统,天津市基金重点项目(20万);
  回转旋臂式船用起重机系统动力学建模与非线性控制,国家自然科学基金(11372144,80万);
  安全高效自动桥式吊车关键技术与系统集成,“十二五”国家科技支撑计划(2013BAF07B03,473万);
  面向生命科学的跨尺度快速AFM系统研制,国家自然科学基金仪器专项(61127006,280万)。
 
撰写论文、专著、教材等:  近年代表性期刊论文
 * Nonlinear Hierarchical Control for Unmanned Quadrotor Transportation Systems, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Accepted.
 * A Wavelet-based AFM Fast Imaging Method with Self-Tuning Scanning Frequency, IEEE Trans. on Nanotechnology, Accepted.
 * Anti-swing Control of Offshore Boom Cranes with Ship Roll Disturbances, IEEE Trans. on Control Systems Technology, Accepted.
 * Nonlinear continuous global stabilization control for underactuated RTAC systems: Design, analysis, and experimentation, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Accepted.
 * Nonlinear Stabilization Control of Multiple-RTAC Systems Subject to Amplitude-Restricted Actuating Torques Using Only Angular Position Feedback, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Accepted.
 * Amplitude-Saturated Nonlinear Output Feedback Antiswing Control for Underactuated Cranes with Double-Pendulum Cargo Dynamics, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Accepted.
 * Adaptive Repetitive Learning Control for an Offshore Boom Crane, Automatica,Vol. 82, pp. 21-28, 2017.
 * Visual Servoing of Nonholonomic Mobile Robots With Uncalibrated Camera-to-Robot Parameters, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 64, No. 1, pp. 390-400, Jan. 2017.
 * Slew/Translation Positioning and Swing Suppression for 4-DOF Tower Cranes with Parametric Uncertainties: Design and Hardware Experimentation, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 63, No. 10, pp. 6407-6418, Oct. 2016.
 * Visual Servo Regulation of Wheeled Mobile Robots with an Uncalibrated Onboard Camera, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Vol. 21, No. 5, pp. 2330-2342, Oct. 2016.
 * A Swing Constraint Guaranteed MPC Algorithm for Underactuated Overhead Crane, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Vol. 21, No. 5, pp. 2543-2555, Oct. 2016.
 * A Trace and Retrace Scanning Combined Topography Reconstruction Strategy for Fast Scanning Atomic Force Microscopies, IEEE Trans. on Nanotechnology, Vol. 15, No. 1, pp. 29-38, 2016.
 * Model-Free Unified Tracking and Regulation Visual Servoing of Wheeled Mobile Robots, IEEE Trans. on Control Systems Technology, Vol. 30, No. 4, pp. 397-406, 2015.
 * 3D Model-based Multi-Camera Deployment: A Recursive Convex Optimization Approach, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Vol. 20, No. 6, pp. 3157-3169, Dec. 2015.
 * Adaptive Nonlinear Crane Control with Load Hoisting/Lowering and Unknown Parameters: Design and Experiments, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Vol. 20, No. 5, pp. 2107-2120, 2015.
 * A New Antiswing Control Method for Underactuated Cranes with Unmodeled Uncertainties: Theoretical Design and Hardware Experiments, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 62, No. 1, pp. 453-465, Jan. 2015.
 * Stacked Multi-layer Self-Organizing Map for Background Modeling, IEEE Trans. on Image Processing, Vol. 24, No. 9, pp. 2841-2850, Sep. 2015.
 * Varying-Gain Modeling and Advanced DMPC Control of an AFM System, IEEE Trans. on Nanotechnology, Vol. 14, No. 1, pp. 82-92, Jan. 2015.
 * Minimum-time trajectory planning for underactuated overhead crane systems with state and control constraints, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 61, No. 12, pp. 6915-6925, Dec. 2014.
 * Nonlinear Tracking Control of Underactuated Cranes with Load Transferring and Lowering: Theory and Experimentation, Automatica, Vol. 50, No. 9, pp. 2350-2357, 2014.
 * Dynamics Analysis and Nonlinear Control of an Offshore Boom Crane, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 61, No. 1, pp. 414-427, Jan. 2014.
 * Energy Coupling Output Feedback Control of a 4-DOF Underactuated Cranes with Saturated Inputs, Automatica, Vol. 49, No. 5, pp. 1318-1325, May 2013.
 * AM-AFM Systems Analysis and Output Feedback Control Design with Sensor Saturation, IEEE Transactions on Nanotechnology, Vo. 12. No. 2, pp. 190-202, Mar. 2013.
 * New Energy Analytical Results for the Regulation of Underactuated Overhead Cranes: An End-Effector Motion Based Approach, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 59, No. 12, pp. 4723-4734, 2012.
 * A Motion Planning Based Adaptive Control Method for an Overhead Crane System,IEEE Trans. on Control Systems Technology, Vol. 20, No. 1, pp. 241-248, Jan. 2012.
 * Adaptive Active Visual Servoing of Nonholonomic Mobile Robots, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 59, No. 1, pp. 486-497, Jan. 2012.
 * Motion Estimation Based Visual Servoing of Nonholonomic Mobile Robots, IEEE Trans. on Robotics,Vol. 27, No. 6, pp. 1167-1175, Dec. 2011.
 * A Novel Kinematic Coupling Based Trajectory Planning Method for Overhead Cranes, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, Vol. 17, No. 1, pp. 166-173, Feb. 2012.
 * 基于伪谱法的双摆吊车时间最优消摆轨迹规划策略,自动化学报,Vol. 42, No. 1, pp. 153-160, 2016。
 * 欠驱动惯性轮摆系统全局滑模控制,控制理论与应用,Vol. 33, No. 5, pp. 653-661, 2016。
 * 一种基于筛选机制的快速概率占据图目标定位算法,机器人,2016, 38(1): 17-26。
 * 平面四旋翼无人飞行器运送系统的轨迹规划与跟踪控制器设计,控制理论与应用,Vol. 32, No. 11, pp. 1430-1438, 2015。
 * 原子力显微镜系统广义预测控制与成像,控制理论与应用,Vol. 32, No. 8, pp. 1058-1063, 2015。
 * 基于主动偏心轮的全方位移动机器人航位推算与跟踪控制研究,机器人,Vol. 37, No. 3, pp. 361-368, 2015。
 * 欠驱动桥式吊车消摆跟踪控制,控制理论与应用,Vol. 32, No. 3, pp. 326-333,2015年3月。
 * 一种基于切换模型的无人直升机偏航通道系统辨识方法,模式识别与人工智能,Vol. 28, No. 2, pp. 148-154, Feb. 2015。
 * 基于2D三焦点张量的移动机器人视觉伺服镇定控制,自动化学报,Vol. 40,No. 12,pp: 2714-2723,2014年。
 * A Direct Swing Constraint-Based Trajectory Planning Method for Underactuated Overhead Cranes, ACTA AUTOMATICA SINICA(自动化学报英文版), Vol.40, No.11, pp. 2414-2419, 2014.
 * 含非严格重复扰动的抗扰迭代学习控制, 控制理论与应用,Vol. 31, No. 9, pp. 1190-1197,2014。
 * 带有状态约束的双摆效应吊车轨迹规划,控制理论与应用(《关肇直奖》设立20周年获奖论文作者特邀专刊),Vol. 31, No. 7,pp. 974-980, Jul. 2014。
 * 加速抑制随机初态误差影响的迭代学习控制,自动化学报,Vol. 40, No. 7, pp. 1295-1302, 2014。
 * 无人直升机航向自抗扰控制,控制理论与应用,Vol. 31, No. 2, pp. 238-243, 2014。
 * 基于纯旋转运动的摄像机统一自标定方法,光学学报,Vol. 33, No. 11: 1115003, 2013.11。
 * 室外环境下PTZ摄像机全自动标定技术研究与应用,机器人,Vol. 35, No. 4, pp. 385-393, 2013年7月。
讲授课程:  自动控制原理(本科生课程); 基于李雅普诺夫方法的非线性控制 (研究生课程);机器人视觉控制(研究生课程)
社会兼职:  Associate Editor, ASME Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control
 国际电机与电器工程师协会(IEEE),高级会员。
 美国机械工程师协会(ASME),会员。
 《控制理论与应用》,编委。
 《系统科学与数学》,编委。
 中国自动化学会,理事。
 中国图象图形学学会,常务理事。
 教育部高等学校自动化类教指委,委员。
 国家自然科学基金委员会信息科学部专家评审组成员。
 国家留学基金评审专家。
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