张琴

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张琴副教授

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个人简介

张琴（Zhang Qin，Associate Professor），2011年底于法国蒙彼利埃大学获微电子与自动化专业博士，后在法国国家信息与自动化研究所（INRIA）从事博士后研究。2012年担任日本学术振兴会（JSPS）特别研究员，2013年1月回国，任职于华中科技大学机械科学与工程学院。近十年来主要围绕电生理信号处理、动态系统参数辨识、机器学习与自适应控制算法，及其在人机自然交互、外骨骼机器人和功能性电刺激等领域的应用开展了系统深入的研究工作，在IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、IEEE Transactions on Biomedical Engineering、IEEE Transactions on Industrial Informatics、Journal of Neural Engineering、Biomedical Signal Processing and Control、Neurocomputing等高水平学术期刊发表期刊论文二十多篇，其中ESI高被引论文两篇，SCI/EI收录学术论文四十多篇，申请国家发明专利十余项。指导本科生荣获2020湖北省大学生创新设计大赛暨第九届全国大学生机械创新设计大赛湖北赛区比赛一等奖，指导研究生荣获2018年“世界机器人大赛-共融机器人挑战赛”最佳工艺设计奖。

近五年来，先后主持国家自然科学基金委重大研究计划培育项目1项、国家“智能机器人”重点研发计划项目课题1项、国家自然科学基金委青年基金项目1项、教育部博士点基金项目1项、科技部国际合作交流项目1项，参与国基金重点项目联合基金、国基金重点项目、科技部科学技术交流项目等省部级项目4项。现任湖北省人工智能学会秘书长、中国机械工程学会机器人分会第一届委员会和中国人工智能学会智能机器人专业委员会委员。现为国际电气与电子工程协会（IEEE）机器人与自动化分会（RAS）、生物医学工程分会（EMBS）会员，担任IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、Robotics and Autonomous Systems、Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation、ICRA和IROS等国际知名学术期刊和国际会议审稿人。

研究方向

人机交互与人机协作

外骨骼机器人

神经肌肉电刺激

开设课程

本科生课程：《医疗康复机器人》（机械本科专业，选修，24学时） 

        《机器人技术基础》（机械本科专业（留学生），全英文，选修，32学时）

科研项目

承担的科研项目：

1. 柔性可穿戴器件设计制造关键技术及人机自然交互应用，国家自然科学基金委-深圳机器人基础研究中心联合基金重点项目，2021.01-2024.12，287万（参与）

2. 面向动态环境下肌骨骼系统功能性运动的人机自然交互方法研究，国家自然科学基金重大研究计划培育项目，2018.01-2020.12，63万（主持）

3. 截瘫助行外骨骼系统关键技术研究及示范应用-人机系统运动协调和平衡控制，国家“智能机器人”重点研发计划项目课题，175万，2017.12-2020.11（主持）

4. 功能性电刺激下肌肉疲劳自适应的关节运动控制，国家自然科学基金项目，26万，2014.01-2016.12（主持）

5. 内/外因环境下人体站立平衡的姿态控制机理研究，高等学校博士学科点专项科研基金， 4万，2014.01-2016.12（主持）

6. 人机融合的下肢机器人外骨骼合作研究，科技部政府间国际科技创新合作重点专项，444.8万，2017.01-2019.12（参与）

7. 手眼协调的臂-手假肢系统基础研究，国家自然基金委重点项目，300万，2014.01-2018.12（参与）

8. 意念控制的康复机器人基础研究，湖北省创新群体项目，60万，2015.01-2017.12（参与）

论文专著与专利

代表性学术论文：

[1] Qin Zhang*, Li Fang, Qining Zhang, Caihua Xiong, Simultaneous estimation of joint angle and interaction force towards sEMG-driven human-robot interaction during constrained tasks, Neurocomputing, 2021 (accepted).

[2] Qin Zhang*, Te Pi, Runfeng Liu, Caihua Xiong, Simultaneous and Proportional Estimation of Multi-Joint Kinematics from EMG Signals for Myocontrol of Robotic Hands, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, June 2020.

[3] Q Zhang*, Y Meng, LH Wu, XB Xiang, CH Xiong, Artificially Induced Joint Movement Control with Musculoskeletal Model-Integrated Iterative Learning Algorithm, Biomedical Signal Processing and Control, 59: 101843, 2020.

[4] Q Zhang, JL Zhang, A Chemori and XB Xiang, Virtual Submerged Floating Operational System for Robotic Manipulation, Complexity, 2018: 1-18.

[5] Q Zhang*, RF Liu, WB Chen, CH Xiong, Simultaneous and Continuous Estimation of Shoulder and Elbow Kinematics from Surface EMG Signals, Frontiers in Neuroscience, 11(280), 2017.

[6] XB Xiang, C Liu, HS Su, Q Zhang*, On decentralized adaptive full-order sliding mode control of multiple UAVs, ISA Transactions, 71:196-205, 2017.

[7] Q Zhang, L Lapierre and XB Xiang*, Distributed Control of Coordinated Path Tracking for Networked Non-holonomic Mobile Vehicles, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 9 (1): 472 - 484, 2013.

[8] Q Zhang*, M Hayashibe and C Azevedo-Coste, Evoked Electromyography-Based Closed-Loop Torque Control in Functional Electrical Stimulation, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 60(8): 2299 - 2307, 2013.

[9] Q Zhang*, M Hayashibe, P Fraisse, and D Guiraud, FES-Induced Torque Prediction With Evoked EMG Sensing for Muscle Fatigue Tracking，IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 16(5): 816-826, 2011.

[10] M Hayashibe, Q Zhang, D Guiraud and C Fattal, Evoked EMG-based torque prediction under muscle fatigue in implanted neural stimulation, Journal of Neural Engineering, 8 (6): 064001, 2011.

[11] 吴强，张琴*，熊蔡华，功能性电刺激下的关节自适应运动控制研究，自动化学报，42(12): 1923-1932, 2016.

[12] 张琴, 骆无意, 黄波, 熊蔡华, 基于肌电信号的下肢关节连续运动预测, 华中科技大学学报, 45(10), 128-132, 2017.



代表性专利成果：

(1) 张琴，孟阳，刘宇瑶，熊蔡华，融合平衡策略的下肢机器人动力学仿真平台及仿真方法. 申请号：2019106918912，申请日：2019-07-30，授权日：2021-05-21

(2) 张琴，杜进，谢毅，熊蔡华，基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法，申请号：201910574269.3，申请日：2019-06-08，授权日：2021-03-26

(3) 张琴，杜进，熊蔡华，一种基于表面肌电信号连续估计人体关节角度的方法，申请号：201810850181.5，申请日：2018-07-28，公开日：2018-11-23，授权日：2020-06-02

(4) 张琴，刘冲冲，黄波，熊蔡华，一种基于弹性元件刚度切换机制的踝关节外骨骼，专利号：201711328780.2，申请日：2017-12-13，公开日：2018-03-30，授权日：2019-09-06

(5) 张琴，林剑锋，熊蔡华，一种肢体末端刚度测量装置及其测量方法，专利号：201810146719.4，申请日：2018-02-12，公开日：2018-08-10，授权日：2019-06-18

(6) 张琴，周庆阳，孟阳，黄波，熊蔡华，一种面向复杂环境的下肢机器人步态规划方法，申请号：201910248406.4，申请日：2019-03-29

荣誉获奖

1. 2020年10月，指导本科生荣获2020湖北省大学生创新设计大赛暨第九届全国大学生机械创新设计大赛湖北赛区比赛一等奖

2. 2019年4月，参与指导研究生荣获第47届日内瓦国际发明展铜奖；

3. 2018年4月，指导研究生荣获2018“世界机器人大赛-共融机器人挑战赛”最佳工艺设计奖；

4. 2012 年2 月，通过日本学术振兴会（JSPS）严格筛选，荣获JSPS Postdoctoral Fellowship for North American and European Researcher 奖励，担任JSPS 特别研究员。

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