南开大学机器人与信息自动化研究所 天津市智能机器人技术重点实验室

Institute of Robotics and Automatic Information System

Tianjin Key Laboratory of Intelligent Robotics

2020年春季先进机器人与人工智能系列学术讲座（第153期）

Seminar Series：Advanced Robotics & Artificial Intelligence

报告题目：Linear Strong Structural Controllability and Observability of an n-Link Underactuated Planar Robot withDifferent Actuator-Sensor Configurations

报告时间：2020年1月2日（周四）   下午15:30-16:30

报告地点：南开大学人工智能南楼225会议室

报告嘉宾：XinXin（忻欣）

研究领域：Underactuated Robotics, Robot Control, Robust Control, Nonlinear Control, Complex Systems  欠驱动机器人学，机器人控制，非线性控制，鲁棒控制，复杂系统

嘉宾单位：Okayama Prefectural University，Southeast University 日本冈山县立大学, 东南大学

报告摘要：The controllability and observability of complex networks is a very hot topic. It is interesting to study how to control a complex network with minimum number of driver nodes. We aim to contribute to the research of the controllability and observability of complex networks by studying an n-link underactuated revolute planar robot with all the links moving in the same vertical plane, which has received considerable research interest recent years. First, for the robot with an actuator and an encoder, without making any assumption on the physical parameters of the robot, we show that it is linearly strongly structurally controllable and observable (regardless of the mechanical parameters) around the upright equilibrium point (UEP), where all the links are in the upright position, if and only if the first or last joint/link, is active and the corresponding joint/link angle is measured. Second, for the robot with its first and last joint/link being passive, without making any assumption on the physical parameters of the robot, we show that it is linearly strongly structurally controllable and observable around the UEP if and only if there are at least two active adjacent joints/links among (n − 2) intermediate joints/links. To obtain the above results, we present new properties of the mechanical parameters of the robot and new conditions for the controllability and observability of the robot.

报告人简介：忻欣，1987年毕业于中国科学技术大学，获工学学士学位。1987年硕士生免试推荐至东南大学，1989年提前直接攻博，1991-1993年，获日本文部省奖学金，作为中日联合培养博士生在日本大阪大学进行研究，1993年毕业于东南大学，获工学博士学位。2000年获日本东京工业大学博士(工学)学位。1993-1995年在东南大学从事博士后研究，1995-1996年任东南大学副教授，1996-1997年任日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）最先端领域技术研究员，1997-2000年任东京工业大学助理教授，2000-2007年任冈山县立大学副教授，2008年任冈山县立大学教授，曾任该校计算机和系统工程学院长助理、系统工程系主任、校国际交流中心副主任。现兼任东南大学教授、博士导师。

研究领域包括欠驱动机器人系统的非线性控制理论和实验验证、鲁棒控制及其在机器人控制中的应用、复杂系统的建模与控制及应用。在 IEEE Transactions on Automatic Control、IEEE Transactions on Robotics、Automatica等学术期刊和重要国际会议上发表论文200多篇，出版专著6部，其中包括2014 年由Springer出版的有关欠驱动机器人系统的非线性控制理论和实验验证成果的专著。1988年获第二届全国机器人学术会议优秀论文奖，2004年获日本计测与自动控制学会（SICE）控制部门大会奖。参加过日本国家级重大科研项目3 项，主持过日本国家科学研究基金项目6项，日本3个研究财团的研究基金项目5项。主持过中国博士后基金项目、中国国家自然科学基金青年项目等，目前主持中国国家自然科学基金面上项目（2020.1-2023.12）和国家高层次人才项目。曾任国家973 专家组成员、日本计测与自动控制学会控制理论委员会委员，现任中国自动化学会控制理论专业委员会委员、IFAC 的Large Scale Complex Systems的技术委员会委员、IEEE高级会员等。现任IEEE Control Systems Letters、日本计测与自动控制学会论文杂志的副编，担任过日本机器人学会论文杂志的副编以及40多个国际学术会议的程序委员会委员。