曾被日本媒体专题报道！携10年研发经验回国，他立志推动中国机器人发展

　　提到机器人，相信大家都会充满好奇。不论是在科幻小说中，还是在国际大片上，总能看到形状各异的机器人，它们在人类的生活中充当着不同的角色，有的化身为搬运工，有的甚至可能融入人们的生活，成为一名专职＂管家＂。这些看似属于未来世界的景象，如今已在众多科研人员的努力下，一步步实现。今天，我们要走进的这位科研人，就是怀揣发展中国＂双足机器人使命＂的，华东理工大学校友付春江。
　　出国深造，成团队唯一中国人
　　付春江出生于辽宁鞍山，本科毕业于华东理工大学，毕业后的他选择去日本大阪大学继续深造，研究双足行走控制。传统的双足控制基于模板动力学，即双足机器人会涉及到的一个特别高维的非线性动力学过程，但在付春江的第一篇博士论文中，他绕开了从模板动力学模型出发的方法，改从全身高维动力学模型出发，然后推导出全身高维动力学的非稳定流形。
　　虽然此前，使用低维非稳定流形或捕获点方法非常流行，但之前在高维非稳定流形方面并没有人做。因此，付春江是首个提出高维不稳定动力学流形的学者，通过考察单足支撑和双足支撑相的可控性，提出在双足支撑项施加间歇控制，对双足支撑时的非稳定流形施加控制从而实现稳定行走。
　　（日媒报道付春江）
　　博士毕业之后，付春江先是在大阪大学担任特聘研究员，然后又应聘至日本本田公司阿西莫（ASIMO）仿人机器人团队，负责新型双足运动控制研究。在波士顿动力的机器狗诞生之前，阿西莫祖机器人动作多样性一直处于全球领先动态，其驱动方式为电机驱动。付春江说，阿西莫小组双足控制岗位从未招聘过中国人。工作期间，付春江在新型控制器方面做了较多贡献。其中，高维不稳定动力学流形是他的代表性工作之一，日本媒体也对他进行了报道。
　　不断创新，带领团队取得突破
　　在付春江的研究领域中，其中有一项涉及到机器人双足控制方式。针对这一问题，付春江已经相对独立地提出了一套自己的方法。该方法从全身动力学出发，基于任务空间而非关节空间，可实现轻松规划脚步经过的弧线、身体倒立摆经过的长度、以及支撑腿部到身体重心的长度。经过反馈线性化的方法，再用微分几何的方式，可把全身动力学映射到模型任务空间，变成在任务空间当中的全身动力学方式。但是，对于初值和干扰来说，反馈线性化的方式比较缺乏鲁棒性。
　　为了解决这一问题，付春江联合斯坦福大学团队，开发出基于采样的直接策略优化法。研究中，他们提出在某一个状态点周围进行采样，借鉴无色卡尔曼滤波器的思想，来对采样点进行地推。最终，在优化出来的这条管道中，只要系统状态量在管道之内，就能保证整个系统的鲁棒性。
　　此外，付春江还与团队开发了可以改变阻抗的驱动器。据他介绍，这款变阻抗驱动器的输出力矩目前是世界最大的，可在 0.1 秒之内改变阻抗。未来有望用在双足机器人中的腿足。
　　2021年3月，出国十多年的付春江，正式回国入职浙江杭州之江实验室，目前正在筹建双足机器人本体项目组。这一项目组主要研究双足机器人的新型结构和控制，希望借此打造一个适合多场景落地的双足机器人。
　　未来，他希望能通过自身的经验和学识，结合中国当下的发展趋势，打造出具有中国特色的双足机器人！
　　拓展阅读
　　作为国家＂双一流＂世界一流学科建设高校，一直以来，华东理工大学全面落实立德树人根本任务，培育德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。近年来。华理学子在各类机器人大赛中都取得了佳绩。在2019年世界机器人大赛-BCI脑控机器人大赛中，获得算法综合性能奖（全国前三，BCI竞赛一等奖）；在第三届中国高校智能机器人创意大赛全国总决赛中获得全国一等奖和三等奖等。
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　　本文素材来源：华东理工大学订阅号、华东理工大学机械与动力工程学院、DeepTech深科技