何玉慶同志長期從事機器人系統及其自主控制方向研究。在機器人運動控制、實時感知、行為決策、多平臺協作等技術領域取得了一系列重要創新性成果,具體包括:
1、針對機器人動力學特性復雜、控制性能易受外部干擾影響等問題,創建了基于加速度測量與估計的控制框架,首次提出了輸入可分配概念及相應的魯棒控制策略,顯著提升了機器人系統運動過程中面向內部參數變化和外部時變干擾的控制性能,以此為基礎突破了旋翼飛行機器人的艦載起降、抗大風擾穩定飛行等核心技術;
2、針對感知與行為決策中廣泛存在的不確定性和實時性難題,提出了基于實時在線自適應估計的廣義行為環境在線建模方法,并將其與知識引導的實時行為優化方法相結合,創建了一種全新的自主行為優化決策框架,攻克了現有行為決策方法中算法實時性、魯棒性和收斂性之間的矛盾問題,大幅提升了多款地面、空中、海洋機器人的自主行為能力;
3、在多機器人協作方面,創新性提出了動態環境中多機主動合作觀測概念,并將信息融合和行為協調形成反饋閉環,實現了面向實戰使命的多機器人系統高效合作;此外,在國內率先開展了空中-地面、空中-水面等跨域無人平臺協同感知與控制方面的研究工作,并于2015年首次在南極大陸惡劣環境中實現了空中-地面無人平臺的跨域協作應用。
此外,何玉慶同志還堅持“理論方法”與“應用系統”之間互為支撐的科研理念,承擔了多款實用化陸、海、空機器人系統及其自主行為控制技術的研發工作,產生了明顯的社會效益和巨大的經濟價值:1、支撐我國首款南極科考機器人的全自主運行,并于2007、2010、2014年三度赴南極進行了實地應用,實現了首次無人化南極科考;2、突破了40、100、700公斤級旋翼無人機的全自主飛行技術,是國內首家將旋翼無人機自主控制技術進行實際平臺全面試驗驗證的單位,并實現了平臺在邊境巡邏、公共安全、科學考察、災難救援、反恐防暴等領域的廣泛應用;3、開發了全自主水面無人平臺,聯合遼寧撫順、河南南陽等多地武警及消防部門開展廣泛地應用示范,形成了實用化的水面無人裝備。
上述成果也得到了國內外相關學者的高度認可與關注,申請人應邀在2011年中-美前沿科技論壇、2016年IEEE CYBER學術會議、2016年IEEE中國制導、導航與控制學術會議、2015年中國自動化大會等國際、國內知名會議上應邀做大會/特邀報告;獲得遼寧省自然科學三等獎、中國自動化學會2015中國自動化學會年度團隊等多項個人及團隊榮譽;出版專著2部,發表高水平學術SCI、EI檢索學術論文百余篇。
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