郭士杰 - 河北工业大学 - 机械工程学院

个人简介

郭士杰、男、教授，博士生导师。1992年于东京工业大学获工学博士学位，研究方向为护理机器人与无束缚生理信息监测。1992-2005年在日本荏原总合研究所机械研究室任主任研究员，2005-20014年在日本东海橡胶工业株式会社技术研究所任主任研究员、健康护理实验室室长等职（包括兼职），2007-2014年在日本理化学研究所机器人实用化课题组任组长。2015年入职河北工业大学。学术成果：主持研制的RIBA系列护理机器人，能够把横卧在床上或地板上的人抱到轮椅上，也可以把坐在轮椅上的人抱到床上，是目前世界上唯一能够把人安全地抱起来进行移乘的机器人，2011年被日本经济周刊评为全日本百项最有希望商品化的技术之一。主持研制的无束缚生理信息监测系统，能够有效监测不同睡姿下的心冲击和呼吸所引起的胸腹运动，2013年和2015年分别获得日本计测与自动控制学会和日本电气学会的优秀论文奖。主要学术兼职包括：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室学科带头人、河北省机器人感知与人机融合重点实验室主任、河北工业大学学报主编、机械设计杂志编委、日本机械学会论文审稿委员会委员、天津市机械工程学会理事、河北工业大学学术委员会委员、机械工程学院学术委员会主任、河北建投工大研究规划专家委员会主任等。主持并参与包括国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项、河北省自然科学基金、河北省高等学校科学技术研究重点项目、日本NEDO资助项目在内的17项国家级及省部级重点科研项目，累计经费1.5亿元人民币以上。共发表SCI/EI检索论文60余篇，申请专利90余项，其中29项获得授权。获日本机械学会优秀论文奖等各种科研奖项6项。

研究领域

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1、护理机器人研究。研制了一种新型仿人背抱式移乘护理机器人，采用仿生动作设计，实现被护理人在不同生活器具间安全舒适的移乘搬运。此机器人与人接触部位装有自主研制的柔性皮肤触觉传感器，可感知与被护理人的接触并据此识别被护理人的受力与姿态，通过自适应调整控制，实现移乘过程中的安全与舒适。目前的研究重点为解决仿生运动轨迹规划、安全定量评价、人机系统建模、危险规避控制等。 2、无束缚生理信息监测系统研究。利用资助研发的柔性触觉传感器，能够无束缚地测量睡眠者身体作用于床垫的静态及动态压力，进而识别睡姿并监测不同睡姿下的胸腹呼吸运动；通过对人床耦合系统进行振动模态分析，利用共振信号监测心冲击并无束缚提取心率。目前的研究重点在人体呼吸运动的力学建模以及利用心冲击信号进行心血管疾病的诊断。 3、柔性可穿戴步行助力机器人研究。研制用于步行辅助的可穿戴柔性机器人，采用绳提拉的方式辅助人体步行，实现了因腿部肌肉衰老退化而出行困难的老年人的自主外出，对人体步行有很好的助力效果。目前的研究重点为基于足底反力的步态模式识别，以及基于力信息的人机交互机理和人体运动意图理解等。 4、功能高分子材料及其应用研究。研制基于功能高分子材料的电子皮肤和人工肌肉研究，以便让机器人拥有能够感知与外界接触的柔性皮肤，以及实现比传统的电机，液压等驱动方式更为柔顺与安全的驱动方式。 5、触觉感知机理研究。进行人体的触觉感知机理研究，以便为智能假肢的设计制作、基于触觉/力觉的人机交互与人机协调控制系统的设计、仿生机械手的设计以及面向老人抓取的生活器具设计等提供依据。