理工学院机器人与人工智能实验室师生参与RCAR2021国际学术交流
机器人与人工智能实验室
RCAR2021国际学术交流
SSE
2021年7月15至19日，The 2021 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR 2021)召开。理工学院机器人与人工智能实验室钱辉环教授参加大会，并做Keynote Talk；本科生贺遥的第一作者论文，黄一涵、焦洋的共同第一作者论文被大会录用，贺遥与焦洋同学分别通过线上、现场的形式进行了论文宣读。RCAR是IEEE机器人与自动化学会组织的知名系列会议之一，面向机器人的实时计算、人机交互、感知与智能等方面。
研究介绍
在Keynote Talk “Intelligent Sailing Robots Towards Marine Surface Exploration”中，钱教授介绍了面向广袤海洋信息采集与探索的智能无人帆船OceanVoy的设计、控制、能源管理、障碍物规避。无人帆船能够充分利用风力，具备在复杂风场环境中高效运动的潜力，然而其控制面临海面复杂环境的挑战。在研究中，通过基于力极图的方式，对于帆船前进方向的推力进行优化，提高了面临逆风等环境挑战的机动性。设计了能源优化控制方法与控制频率调节方法，进一步延长了无人帆船的航程。提出了复杂风场环境中的帆船安全运动区域，在周边出现障碍物后进行避障运动控制，提高了帆船的智能性，保障安全。OceanVoy已累计完成了约1200km的测试。
钱辉环教授在RCAR2021上做主题演讲
海试中的OceanVoy
贺遥是理工学院电子信息工程专业大三的同学。他在第一作者论文“Real-time Simulation of Kelvin Wake for Unmanned Surface Vehicles”中，研究了船只行驶中尾部Kelvin波的仿真生成方法，对于无人船仿真平台的研究具有支撑作用。近几年出现的无人船仿真平台中缺乏对尾波的仿真，因而难以评估对于周围船只的影响。传统的船行波仿真只能运用在船匀速直线航行的情况下，而且计算的复杂度较高。本文基于驻相法对船行波进行了仿真，并且把仿真的结果运用到无人船的仿真平台中。除了计算精度较高，还可以运用在船变速曲线航行的情况，同时具有较高的计算效率。该论文在理工学院博士生孙钦波、祁卫敏和钱教授的指导下完成。贺遥同学在线上进行了论文宣读。
行船Kelvin尾波
#左 直线仿真结果
#右 曲线仿真结果
黄一涵、焦洋分别是理工学院电子信息工程专业大四和大三的同学。他们在共同第一作者论文“Modeling and Implementation of Tacking for Wing Sail Land-yacht”中，研究了翼帆车的设计与控制方法。翼帆车作为利用风能的陆地交通工具，有其环保优势及可持续发展潜力。论文提出了一种无人翼帆车的结构设计和基于该设计的翼帆车逆风转向(tacking)控制方法。本研究分析了在轻量级翼帆车的 设计及其逆风行驶的动力学模型，并进行实验以修正测试场地中环境扰动引起的误差，从而实现了对翼帆车所需最小转向初速度的预测，最终实验验证转向成功率达到了94.7%。翼帆车逆风转向控制方法的实现有效地增强了无人翼帆车的行驶能力。电子信息工程专业大三同学陈昕宇，作为第三作者，也参与了该研究工作。该论文在理工学院博士生张连鑫和钱教授的指导下完成。焦洋同学现场参加了RCAR2021会议，进行了论文宣读，与来自国内外著名高校的研究生和优秀本科生进行了交流。
焦洋同学在RCAR2021大会上进行论文宣读
无人翼帆车设计
实验中测试场地的3D示意图
无人翼帆车逆风转向初速度与驶出死区时末速度的关系图
教授简介
钱辉环
助理教授
研究领域：机器人、智能系统
钱辉环教授2004年在中国科技大学获得工学学士。他于同年加入香港中文大学自动化与计算机辅助工程学学系，担任助理研究员。2010年获得自动化与计算机辅助工程学哲学博士学位。此后在机械与自动化工程学系，历任副研究员、研究助理教授。2015年加入香港中文大学（深圳），兼任深圳市人工智能与机器人研究院副院长、机器人与智能制造国地联合工程实验室副主任。
钱教授发表了2部专著、1部编著、110余篇国际期刊以及国际会议论文，并取得20余项授权的专利。他主持完成了1项国家自然科学基金重点类项目、2项香港特区政府资助的项目，并作为核心成员参与完成了10项在香港和内地的项目。由于其在全方位汽车转向界面方面的工作，钱教授和他的科研团队获得IEEE/ASME 机电一体化学报2011年度最佳论文奖。他近期指导研究生和本科生在国际会议上多次获奖，包括IROS2020最佳应用论文提名奖、ROBIO2019最佳论文提名奖、RCAR2019最佳论文提名奖、WCICA2018最佳学生论文提名奖。他曾担任中国工程院院刊FITEE的机器人特刊副主编，现担任ICRA副主编、RSS领域主席。
他的研究方向包括机器人与智能系统，特别是海洋机器人、微纳机器人、智能艺术系统。