南开大学百名青年学科带头人，XX省青年人才

      2015年毕业于南开大学智能科学与技术专业，并保送到南开大学机器人所攻读博士学位（直博），主要进行各类欠驱动系统的先进非线性控制方法研究，嵌入式机器人（尤其是仿生机器人）的视觉感知、运动规划、智能控制算法研究等。2020年6月获得博士学位。同年9月入职南开大学人工智能学院担任讲师。自2023年1月起任人工智能学院副教授。

      当前主要研究兴趣分为如下两个方面：

1. 轮腿式仿人机器人的平衡控制与运动规划研究（基于全身控制、强化学控制、滑模控制等方法）；以下为部分实验视频（包含自适应平衡，上下坡，转弯等功能）；相关成果发表于Elsevier汇刊 Control Engineering Practice 上。

此外，还在进行机器人跳跃、空翻跳跃规划与控制研究（以下为相关视频）。空翻跳跃相关成果已发表在SCI顶级期刊IEEE Robotics and Automation Letters上，跑跳越障相关成果已发表至SCI顶级期刊IEEE Trans. on Industrial Electronics上。

以下为轮腿机器人在动态环境下的视觉跟踪算法研究，相关成果发表于顶级会议 IROS 上。

以下为轮腿机器人步态规划与控制结果、全身控制跟踪结果：

以下为轮腿机器人大模型决策规划结果（根据提示，大模型自主进行机器人运动模态、路径规划，完成相应任务）：

目前还在进行结合大模型的机器人自主决策，机器人路径/轨迹规划，机器人步态规划与迈步控制等多种研究；更多内容欢迎来实验室交流！

  2.  各类起重吊运系统的智能化，包括不限于非线性控制策略研究，基于视觉等的位置检测，路径/轨迹规划等；研究特点为理论结合实际，倾向于将技术工业化应用，解决实际问题。

     以下为本人部分起重机运动控制视频（涵盖单起重机快速消摆定位，双起重机协作，船用起重机鲁棒控制，实际集装箱起重机自动运输与防摇制动等等；

目前已与唐山港、徐工集团、中广核等多家单位达成合作和技术应用。更多内容欢迎来实验室交流！

      博士生导师，入选南开大学人工智能学院 “学科振兴计划”（每年可招收3-4名硕士生，1-2名博士生，目前仍有名额，欢迎大家加入）；

      除了理论成果，我们更追求实际效果。欢迎各位同学加入我的研究团队做出更多有意思的事情！（邮箱：lubiao@mail.nankai.edu.cn）

     注：以上图片未经允许不得挪作他用。

 科研论文情况

      近五年共发表一作SCI期刊论文13篇，包括Automatica, TAC，TIE 等顶级期刊论文8篇；

项目情况

     国家自然科学基金面上项目（国家级项目），50万元，负责人

     国家自然科学基金青年项目（国家级项目），30万元，负责人

     国家自然科学基金/联合基金项目/重点支持项目/区域创新发展联合基金（国家级项目），58/250万元，课题负责人

     徐州市揭榜挂帅项目，L3智能化等级的起重机作业控制系统开发，300/600万元，第二负责人

     2020年天津市“项目+团队”重点培养专项（省部级项目），10万元，负责人；

     广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金青年基金（省部级项目），10万元，负责人

     广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金面上项目（省部级项目），10万元，负责人

     国家重点实验室 开放课题 2项，共68万元，负责人

    广东省机器人与智能系统重点实验室开放基金课题资助，10万元，负责人；

     中广核等其他横向课题，100余万元，负责人

     另外，曾参与国家自然科学基金，国家重点研发计划等多项重要课题；

      所获得荣誉包括：

     第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖；

     中国大学生年度人物；

     CAA优博论文提名奖；

     天津市优博论文；

     天津市大学生年度人物；

     天津市创新创业特等奖学金；

     天津市优秀学生；

     南开大学周恩来奖学金；

     南开大学青年五四奖章；

     南开十杰；

     南开大学研究生优秀毕业生；

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• Haixin Cao, Biao Lu(卢彪，通讯作者),* Yongchun Fang, Shuang Tang,  Whole-Body Pose Vector Control of Wheeled Bipedal Robots:Reducing Dependence on the Accurate Floating-Base Dynamics Model, IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, Accepted.

• Lu, B.(卢彪), Cao, H., Hao, Y.,  Fang, Y, & Tang S. A Planning and Control Scheme for the Run-and-Jump Motion of a Wheeled Bipedal Robot Considering Dynamic Constraints， IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2025, Vol.72, No. 11, PP. 11575-11586.

• Tang, S., Lu, B.(卢彪，通讯作者), Cao, H., Fang, Y. Somersaulting Jump of Wheeled Bipedal Robot: A Comprehensive Planning-control Strategy, IEEE Robotics and Automation Letters, 2025, DOI: 10.1109/LRA.2025.3551587

• Lu, B.(卢彪), Fang, Y. Online Trajectory Planning Control for a Class of Underactuated Mechanical Systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 69(1), 442–448, 2024.

• Lu, B.(卢彪), Cao, H., Fang, Y., et al. Robust motion control for an underactuated wheeled bipedal robot utilizing sliding mode strategy. Control Engineering Practice, 153, 106108, 2024.

• Liu, Z; Lu, B.(卢彪，通讯作者), Xing, X., Mao, D., Fang, Y. Multi-target Tracking with Occlusion Resistance for Mobile Robots in Dynamic Environments.

  2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2024, 4888-4895.

• Lu, B.(卢彪), & Fang, Y. Gain-adapting coupling control for a class of underactuated mechanical systems. Automatica, 125, 109461, 2021.

• Lu, B.(卢彪), Cao, H., Hao, Y., Lin, J., & Fang, Y. Online antiswing trajectory planning for a practical rubber tire container gantry crane. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 69(6), 6193-6203, 2022.

• Lu, B.(卢彪), Fang, Y., & Sun, N. Continuous sliding mode control strategy for a class of nonlinear underactuated systems. IEEE Transactions on Automatic Control. 63(10): 3471-3478, 2019.

• Lu, B.(卢彪), Fang, Y., Lin, J., etc. Nonlinear antiswing control for offshore boom cranes subject to ship roll and heave disturbances. Automation in Construction, 131, 103843, 2021.

• Lu, B.(卢彪), Lin, J., Fang, Y., Hao, Y., & Cao, H. Online trajectory planning for three-dimensional offshore boom cranes. Automation in Construction, 140, 104372, 2022.

• Wen, T., Fang, Y., Lu, B.(卢彪), Zhang, X., & Tang, C. LIVER: A Tightly Coupled LiDAR-Inertial-Visual State Estimator with High Robustness for Underground Environments. IEEE Robotics and Automation Letters, 9(3), 2399-2406, 2024.

• Piao, M., Li, H., Lu, B.(卢彪，通讯作者), Wang, Y., & Huang, J. On Digital Implementation of Resonant Extended State Observer-Based Control. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 1, 2024.

• Lu, B., Fang, Y., Sun, N., & Wang, X. Antiswing control of offshore boom cranes with ship roll disturbances. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 26(2), 740 – 747, 2017.

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Sliding mode control for underactuated overhead cranes suffering from both matched and unmatched disturbances. Mechatronics, 47, 116-125, 2017.

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Nonlinear control for underactuated multi-rope cranes: Modeling, theoretical design and hardware experiments. Control Engineering Practice. 76, 123–132, 2018.

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Modeling and nonlinear coordination control for an underactuated dual overhead crane system. Automatica, 91, 244-255, 2018.  （顶级期刊）

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Nonlinear Coordination Control of Offshore Boom Cranes Suffering from Actuators Saturation and Nonvanishing Disturbances. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 76，123-132, 2018.

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Continuous sliding mode control strategy for a class of nonlinear underactuated systems. IEEE Transactions on Automatic Control. 63(10): 3471 - 3478, 2019.（顶级期刊）

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Enhanced-Coupling Adaptive Control for Double-Pendulum Overhead Cranes with Payload Hoisting and Lowering. Automatica, 101, 241-251, 2019.（顶级期刊）

• Lu, B., Fang, Y., & Sun, N. Adaptive Output-Feedback Control for Dual Overhead Crane System with Enhanced Anti-Swing Performance. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 28(6), 2235-2248, 2020.

• Lu, B., Cao, H., Hao, Y., Lin, J., & Fang, Y. Online Antiswing Trajectory Planning for a Practical Rubber Tire Container Gantry Crane. IEEE Transactions on Industrial Electronics. DOI: 10.1109/TIE.2021.3088356.（顶级期刊）

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《运筹学》

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