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综合介绍 General Introduction    曹勇，西北工业大学，教授、博导，国家级青年人才。现为航海学院“自主水下航行器团队”/宁波研究院无人水下航行中心骨干，仿蝠鲼潜水器方向技术负责人。   主导研发10kg至720kg共6个系列20余台仿蝠鲼柔体潜水器，完成全球首例500kg应用级仿生潜水器1025米大深度科考应用，并在珊瑚监测、水文采集、水质监测等军民领域得到广泛应用；研究成果受到CCTV-13新闻直播间、新华社、国防部官网等媒体报道，并代表科技部参加了国家“十三五”科技创新成就展。   获中国造船工程学会技术发明特等奖（3/6），主持国家重点研发计划课题、国家自然科学面上/青年基金、国防创新特区、浙江省重点研发计划、宁波市重点研发计划等项目10余项，累计经费超4000万元，参与国家级重大/重点项目7项；以第一作者或通讯作者发表高水平论文20余篇，授权国家发明专利20余项；指导学生获国家级竞赛特等奖4项，一等奖5项。   目前主要研究仿蝠鲼智能水下航行器、软体机器人（介电弹性体、HASEL、气动）、智能控制（中央模式发生器CPG控制、模糊控制、强化学习、粒子群优化、仿生集群任务规划）、数字粒子图像测速DPIV仿生流体机理实验等。   本人动手能力强，喜欢面向国家重大需求，开展实际工程项目研究，希望做对国家有意义的事，为祖国贡献一点力量！目前在团队中比较关注学生学习生活，能与学生打成一片，享受与学生们攻克科研难关的过程，享受陪伴学生成长的过程。希望学生们在团队中能茁壮成长，未来成为国家栋梁！   本人大学学习期间担任过班长、社团主席、球队队长、学院研究生会副主席、研究生辅导员等职务，个性积极向上，乐于奉献，能玩能战斗。爱好体育运动，有责任心，积极参与各项团体活动，打破过北京市高校跳绳记录，获得过北京航空航天大学足球冠军、机械学院新生乒乓球单打冠军、羽毛球团体冠军等。   希望与同学们一同在锻炼中找到快乐，在快乐中科研，以兴趣导向选择人生事业，实现自己的价值！！！ 个人相册

教育教学

个人经历 personal experience 工作经历 教育经历 2024/01-至今               西北工业大学航海学院/宁波研究院    教授       研究仿蝠鲼智能水下航行器2022/09-2023/12              西北工业大学航海学院/宁波研究院    副研究员      研究仿蝠鲼智能水下航行器2019/05-2022/09              西北工业大学航海学院           助理研究员   研究仿生水下航行器2016/10-2019/05              长安大学工程机械学院           助理教授       研究仿生机器鱼2015/07-2016/09              中国兵器工业第二0三研究所        工程师      研究仿生机器人、集群协同任务规划 2009/09-2015/06                  北京航空航天大学     工学博士（免试直博）     高等工程学院（全校录取20人）2009/09-2015/06                  北京航空航天大学     工学博士（免试直博）     机械学院机器人研究所2005/09-2009/07     北京航空航天大学     工学学士              机械学院2011/06-2011/07      航空航天国际研究生暑期学校                 优秀毕业生2009/03-2009/07       法国国立高等工程技术学校（ENSAM）              优秀毕业设

荣誉获奖

教育教学 Education and teaching 招生信息 研究方向：仿蝠鲼柔体潜水器/仿生水下机器人/软体机器人总体设计、智能控制、水动力与PIV流场观测等招生专业：u 博士招生：兵器科学与技术u 硕士招生：学硕-082600兵器科学与技术（02导航制导与控制技术），专硕-085406控制工程研究生招生：欢迎智能控制、机械设计、嵌入式软硬件、软体材料、流体仿真与实验等方向的学生，加入“仿蝠鲼智能水下航行器”课题组，我们追求前沿突破，追求快乐科研，我们享受科研过程攻坚克难的苦，更享受奋斗之后的那一抹彩虹！这里一大群累并快乐着的小伙伴正等待着你，一起去做充满乐趣且有意义的事！本科生招生：欢迎各个方向的本科生加入课题组参与有趣的科学研究以及学科竞赛，团队在这方面具有较强的培养能力与前期基础，自2019年开始指导学生参与全国水下航行器制作大赛，已获得全国特等奖4项、一等奖5项。团队目前研究的水下仿生方向十分前沿，需要大胆敢于突破的你提供idea，我们期待与你一起头脑风暴碰撞出灵感的火花！我们也乐于指导并资助你参与各项科技竞赛！联系地址：西北工业大学友谊路校区航海学院6楼或创新大楼B座联系方式：buaa.caoyong@163.com

科学研究

科研成果 Scientific research results 论文成果 专利成果 软件著作权 专著成果 其他成果 [1] Saturation Function and Rule Library-Based Control Strategy for Obstacle Avoidance of Robot Manta.Communications in Computer and Information Science, [2] Real-Time Relative Positioning Study of an Underwater Bionic Manta Ray Vehicle Based on Improved YOLOx.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,2 [3] Depth Control of a Manta Robot Based on Fuzzy S-plane Control.Lecture Notes in Electrical Engineering, [4] Study on the Effect of Motion Asymmetry on the Hydrodynamic Performance of Flexible Flapping Wing Propulsion.Lecture Notes in Electrical Engineering, [5] Influence of Muscle Flexibility on Propulsion Performance of Soft Flapping.Lecture Notes in Electrical Engineering, [6] Alongshore Circumnavigating Control of a Manta Robot Based on Fuzzy Control and an Obstacle Avoidance Strategy.Communications in Computer and Information Science, [7] Depth Control of a Biomimetic Manta Robot via Reinforcement Learning.Communications in Computer and Information Science, [8] Similarity Evaluation Method of Robotic Cow-Nosed Ray Based on Shape Context Algorithm.Lecture Notes in Electrical Engineering, [9] NSGA-II Optimization-Based CPG Phase Transition Control Method of Manta Ray Robot.Communications in Computer and Information Science, [10] Depth and Heading Control of a Manta Robot Based on S-Plane Control.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,11 [11] Design and Experimental Research on a Bionic Robot Fish with Tri-Dimensional Soft Pectoral Fins Inspired by Cownose Ray.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,4 [12] Vibration Analysis of the Rudder Drive System of an Underwater Glider.Mechanisms and Machine Science, [13] The Stability and Vibration Characteristic Optimization of the Pressure Shell of a Buoyancy Regulator of an Underwater Vehicle.Mechanisms and Machine Science, [14] Effects of Bionic Pectoral Fin Rays' Spanwise Flexibility on Forwarding Propulsion Performance.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,6 [15] A Novel Integrated Gliding and Flapping Propulsion Biomimetic Manta-Ray Robot.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,7 [16] Effects of Bionic Bone Flexibility on the Hydrodynamics of Pectoral Fins.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,7 [17] Effect of Cross-Joints Fin on the Thrust Performance of Bionic Pectoral Fins.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,7 [18] Bioinspired Central Pattern Generator and T-S Fuzzy Neural Network-Based Control of a Robotic Manta for Depth and Heading Tracking.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,6 [19] Similarity Evaluation Rule and Motion Posture Optimization for a Manta Ray Robot.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,7 [20] Parameter Optimization of CPG Network Based on PSO for Manta Ray Robot.Lecture Notes in Electrical Engineering, [21] Control of Robotic Manta Based on T-S Fuzzy Neural Network.Lecture Notes in Electrical Engineering, [22] Course Control of a Manta Robot Based on Amplitude and Phase Differences.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,2 [23] Asymmetrical Oscillating Morphology Hydrodynamic Performance of a Novel Bionic Pectoral Fin.JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING,2 [24] CPG-fuzzy-based control of a cownose-ray-like fish robot.Industrial Robot-The International Journal of Robotics Research and Application,6 [1] 曹勇,郝艺伟,曹瀛卓,谢钰,马淑敏,张代利,曹永辉,潘光.一种具有滑扑切换功能的CPG相位振荡器模型(), [2] 曹勇,杨北大,郝艺伟,路阳,曹瀛卓,张代利,曹永辉,潘光.一种引入期望相位差连续性过渡方程的CPG相位振荡器模型(), [3] 曹勇,王鹏昊,曹瀛卓,张代利,谢钰,路阳,曹永辉,潘光.一种利用指数过渡的频率连续特征的CPG相位振荡器模型(), [4] 曹勇,路阳,王鹏昊,郝艺伟,马淑敏,曹瀛卓,曹永辉,潘光.一种利用插值过渡的频率连续特征的CPG相位振荡器模型(), [5] 曹勇,曹瀛卓,郝艺伟,马淑敏,谢钰,路阳,曹永辉,潘光.一种具有时间非对称特征的CPG相位振荡器模型(), [6] 曹勇,路阳,郝艺伟,谢钰,马淑敏,张代利,曹永辉,潘光.一种具有空间非对称特征的CPG相位振荡器模型(), [7] 曹勇,郝艺伟,曹瀛卓,马淑敏,谢钰,张代利,曹永辉,潘光.一种具有空间、时间非对称特征的CPG相位振荡器模型(), [8] 曹勇,何悦,谢钰,潘光,曹永辉,张代利,马淑敏.一种基于模糊S面的仿蝠鲼航行器航向控制方法(), [9] 曹勇,何悦,谢钰,朱豪科,张代利,曹永辉,潘光.基于磁保持继电器与机械开关的水下航行器电源开关设计(), [10] 曹勇,张代利,潘光,曹永辉,黄桥高.一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法(), [11] 曹勇,张代利,潘光,曹永辉,黄桥高.一种基于Q学习和胸鳍相位差的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法(), [12] 曹勇,张代利,潘光,曹永辉,黄桥高.一种基于Q学习和胸鳍振幅偏置的仿蝠鲼机器鱼横滚控制方法(), [13] 曹勇,张代利,潘光,曹永辉,黄桥高.一种基于Q学习和胸鳍鳍条振幅偏置的仿蝠鲼机器鱼快速俯仰控制方法(), [14] 曹勇,张代利,潘光,曹永辉,黄桥高.一种基于Q 学习的仿蝠鲼机器鱼深度控制方法(), [15] 曹勇,谢钰,马淑敏,张代利,郝艺伟.基于扑翼偏置的仿蝠鲼水下航行器滑翔航向控制方法(), [16] 曹勇,马淑敏,谢钰,郝艺伟,张代利.一种滑扑一体航行器的航向控制方法(), [17] 曹勇,谢钰,马淑敏,郝艺伟,张代利.基于扑翼非对称相位差与振幅的航向控制方法(), [18] 曹勇,马淑敏,谢钰,张代利,郝艺伟.联合横滚机构与扑翼非对称相位差的航向控制方法(), [19] 曹勇,潘光,路阳,张代利,曹永辉,黄桥高.一种小型水下仿生扑翼驱动装置(), [20] 曹勇,潘光,千哲,贺俊杰,黄桥高,曹永辉.一种基于变截面交叉簧片的多级被动弯曲机构(CN110434836B), [21] 曹勇,潘光,邢城,贺俊杰,黄桥高,曹永辉.一种基于变截面的交叉簧片的被动弯曲轴向转动机构(CN110525620 B), [22] 曹勇,潘光,贺俊杰,路阳,黄桥高,曹永辉.基于弧面自由端及轴向旋转交叉簧片的仿生鳍推进机构(CN110510090 B), [23] 曹勇,潘光,路阳,贺俊杰,黄桥高,曹永辉.一种基于平行自由端交叉簧片的多级被动弯曲机构(CN110480617 B), [24] 曹勇,潘光,贺俊杰,路阳,黄桥高,曹永辉.基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构(CN110550171 B), [25] 曹勇,潘光,白靖宜,路阳,黄桥高,曹永辉.展向弯曲与弦向摆动可控的多骨架仿蝠鲼胸鳍推进机构(CN 110576957 B), [26] 曹勇,潘光,郝艺伟,贺俊杰,黄桥高,曹永辉.一种鳍条为变截面叉簧片及三交叉簧片的仿生鳍推进机构(CN 110510091 B), [27] 曹勇,潘光,贺俊杰,路阳,黄桥高,曹永辉.一种基于平行自由端交叉簧片的弯曲及轴向转动机构(CN110550170B), [28] 曹勇,潘光,白靖宜,贺俊杰,黄桥高,曹永辉.一种平行自由端及三交叉簧片的仿生鳍推进机构(CN110481743 B), [29] 曹勇,潘光,贺俊杰,路阳,黄桥高,曹永辉.一种基于弧面自由端交叉簧片的多级被动弯曲机构(CN110480618 B),

学术成果

获奖信息 The winning information 1. 2022年，“滑扑一体仿蝠鲼柔体潜水器技术与应用”获中国造船工程学会历史上首个技术发明特等奖，发明人：潘光、宋保维、曹勇、曹永辉、黄桥高、孙海浪2. 2023年，获国家级青年人才

综合介绍

团队信息 Team Information   仿生智能水下航行器课题组依托航海学院“自主水下航行器”团队，该团队拥有教师约40人，其中中国工程院院士2人、国家级人才10余人，获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖2项，先后获全国高校黄大年式教师团队，获得全国教育系统先进集体等多项荣誉。  仿生智能水下航行器课题组依托生物、材料、机械、电子、控制多学科交叉，致力于培养一批以兴趣为动力的科研创新队伍，希望学生能玩、能战斗，在团队中快速成长，进入社会成为国之栋梁！课题组包括骨干专家潘光院长，以及曹永辉、黄桥高、卢丞一、罗扬、屈毅林等多名青年骨干教师，李博、余应明、殷中华等10余名工程师，路阳、郝艺伟、邢城、贺俊杰、高鹏骋、王雪飞、马淑敏、谢钰、隋一翔等30余学生，本人主要负责仿生柔性/软体结构、智能控制、实验等技术方向以及学生的科研与日常管理。  学生队伍：团队分仿生流体、智能材料与先进仿生结构、智能控制三个大方向，每个方向由不同级博、硕、本学生混合组队，形成有效阶梯，保证项目延续性，同时起到老带新传帮带的作用，保证学生快速成长。目前团队已经建立起良好的氛围，定期交流学习，定期开展娱乐活动，我们旨在构建快乐学习的科研团体（更多团队情况请点击“我的相册”或阅览右上角“我的相册”）。  重要基地：翱翔国家级重点实验室，无人水下运载技术工业和信息化部重点实验室，水下信息与控制技术国家级重点实验室。  实验条件：(1)综合水池和拖曳水池，其中综合水池长70m、宽44m、深10~15m，拖曳水池长179m。(2)大型循环水槽。(3)DPIV三维流场测量系统。