
张磊,男,博士,副教授,河南工业大学青年骨干教师、硕士生导师。
长期围绕机器人视觉检测、机器人控制和三维点云成像技术开展研究。以第一和通信作者的身份在ISA Transactions、IET Electric Power Applications、Asian Journal of Control 和American Control Conference、Variable Structure Systems 等期刊和会议上发表了10 余篇学术论文。河南省优秀本科毕业论文指导教师,完成河南省教育教学教改项目1项,完成河南省科技攻关项目3项,河南省仪器仪表协会成果鉴定1项,主持河南省高等学校重点科研项目1项,获河南省教育厅科技成果奖二等奖1项,获河南省第五届自然学术三等奖1项。
通讯地址:河南省郑州市莲花街100号
电子邮箱:zhanglei@haut.edu.cn
教育与工作经历
2008.09-2012.06 中原工学院 自动化 学士学位
2012.09-2014.08 哈尔滨工业大学 控制科学与工程 硕士学位
2014.09-2018.01 勃垦第•弗朗什•孔泰大学(法国) 自动化 博士学位
2018.05-2024.12 河南工业大学 讲师
2024.12-至今 河南工业大学 副教授
实验室和科研团队简介
中医现代传感器团队致力于人工智能、智能传感器、精密测控技术及其在中医信息感知、数据分析、未病建模及疾病诊断等方面的应用研究。针对传统中医辨证诊断所需要的多项人体生理参数,面向量化中医疾病诊断增强中医可解释性的重大需求。重点研究监测脑电、脉搏、气味、舌象等生理参数的传感器技术及其数据后处理,探究中医表征与病症发展变化的生理健康信息,定位“未病”生理信息临界状态生理信息变化,建立病症由“未病”到“已病”变化的生理参数表征,揭示“未病”到“已病”转变的生理参数变化规律。为中医疾病诊断的量化以及中医可解释性提供科学论据。 团队现有博士学历科研人员8名,指导医工交叉领域硕士研究生13名。
研究领域与方向
1.中医理疗机器人视觉检测技术。利用先进的机器视觉理论和数字图像处理技术,使机器人能够精准识别和定位人体穴位。通过3D视觉扫描技术,机器人能够如同拥有敏锐的“眼睛”,快速且准确地捕捉身体穴位位置。同时,结合毫米波雷达与医疗级传感器,实时监测人体肌肉状态和生理特征,为后续的精准理疗提供数据支持。
2.中医理疗机器人控制技术。聚焦于通过集成高精度传感器、AI算法与先进的机器人运动控制技术,实现机器人对人体穴位的精准定位与理疗手法的模拟。包括开发能够自动调整按摩力度、节奏及艾灸温度与时长的控制系统,以及确保机器人在执行复杂理疗动作时的稳定性和安全性。涉及提升机器人的自适应能力,使其能根据个体差异和实时反馈动态调整理疗方案,从而提供更个性化、高效的中医理疗服务。
3.三维点云成像技术。涵盖点云数据的获取方式,如激光扫描、深度相机及双目相机等;点云数据的预处理,包括去噪、滤波、配准等;以及点云特征提取、分割、分类与识别等关键技术。研究关注如何优化点云成像的精度和效率,以及如何将三维点云成像技术应用于中医理疗机器人的视觉导航、精准定位与理疗效果评估等领域。
研究成果
(一)主持的科研项目
1.磁浮列车牵引系统时域硬约束下无传感器屏障滑模控制策略研究,河南省自然科学青年基金项目,2024.01-2025.12,主持;
2. 基于高阶滑模观测的直线感应电机鲁棒控制研究,河南省高等学校重点科研项目 河南省教育厅,2022.01-2023.12,主持;
3. 轻量化机械臂系统设计与柔性关节柔顺控制方法研究,河南省科技攻关计划项目(项目编号:182102210392),2018.03-2021.11,参与;
4. 多旋翼无人机机载红外成像装置姿态惯性测量系统研制,河南省科技攻关计划项目(项目编号:172102210217)2017.01-2020.08,参与;
(二)代表著作与论文
代表性著作:
金军委、张自豪、高山、樊超、杨铁军,人工智能导论,北京大学出版社,ISBN: 978-7-301-33118-7, 2022.7
代表性论文:
[1]Lei Zhang*, Hui Zhang, Hussein Obeid, Salah Laghrouche, Time-varying state observer based twisting control of linear induction motor considering dynamic end effects with unknown load torque[J]. ISA transactions, 2019, 93: 290-301. (IF:5.468,JCR一区,中科院Top期刊)
[2]Lei Zhang*, Hussein Obeid, Salah Laghrouche, Maurizio Cirrincione, Second order sliding mode observer of linear induction motor[J]. IET Electric Power Applications, 2019, 13(1): 38-47. (IF:4.076,JCR一区,中科院Top期刊)
[3]Lei Zhang*, Zhe Dong, Liang Zhao, Salah Laghrouche, Sliding Mode Observer for Speed sensorless Linear Induction Motor Drives[J]. IEEE Access, 2021, 9: 51202-51213.(IF:4.076,JCR一区)
[4]Lei Zhang*, Hui Zhang, Yongwen Liu, Dongqing Liu, Second order sliding mode control with MARS speed estimation of linear induction motors considering unknown longitudinal end effects[J]. Asian Journal of Control, 2020, 22(5): 1929-1939. (IF:4.076,JCR二区)
[5]Zhe Dong, Lei Zhang*, Aijun Li, Changqiang Wang, QingSheng Shi. (2022). Adaptive super-twisting control for deployment of space tethered system with unknown boundary disturbances[J]. Journal of Aerospace Engineering, 2022, 236(13): 2739-2750. (IF:2.973,JCR二区)
[6]YuJia Zhang, Lei Zhang* , Yongwen Liu, Implementation of maximum power point tracking based on variable speed forecasting for wind energy systems[J]. Asian Journal of Control, 2019, 7(3): 1-18. (IF:2.779,JCR二区)
[7]Lei Zhang*, Salah Laghrouche, Mohamed Harmouche; Maurizio Cirrincione, Super twisting control of linear induction motor considering end effects with unknown load torque[C], 2017 American Control Conference (ACC). IEEE, 2017: 911-916.
[8]Lei Zhang*, Hussein Obeid, Salah Laghrouche, Mustapha Hamerlain, Adaptive High Order Sliding Mode Observer of Linear Induction Motor[C], 2018 15th International Workshop on Variable Structure Systems (VSS). IEEE, 2018: 96-101.
[9]Lei Zhang*, Hussein Obeid, Salah Laghrouche, Adaptive super twisting control of linear induction motor considering dynamic end effects[C], 2018 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT). IEEE, 2018: 51-56.
[10]Lei Zhang, Hussein Obeid, Salah Laghrouche*, Adaptive Twisting Controller for Linear Induction Motor Considering Dynamic End Effects[C], 2018 15th International Workshop on Variable Structure Systems (VSS). IEEE, 2018: 19-24.
(三)授权发明专利
1.一种智能轮椅,实用新型专利,ZL 2023 2 3044018.5.
2.一种植保无人机的储粉箱温湿度调节装置,实用新型专利,ZL 2024 2 0103975.6
3.一种火灾烟气洗消无人机,实用新型专利,ZL 2023 2 0576818.2.
4.一种消防用消烟洗气无人机,实用新型专利,ZL 2024 2 0473614.0.