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  • 师资力量
巴凯先
 教师姓名: 巴凯先  所在部门: 机械电子工程系
 性　　别: 男  现有职称: 教授
 出生年月: 1989-12-04  导师身份: 博士生导师
 民　　族: 满  学　　位: 博士
 政治面貌: 中共党员  联系电话: 18630472204
 学　　历: 研究生  电子信箱: bkx@ysu.edu.cn
 毕业院校: 燕山大学
 现任职务: 
 通讯地址: 河北省秦皇岛市海港区燕山大学东校区机械工程学院 066004
  • 基本教学信息
  • 本科教学信息
  • 教学项目及获奖
  • 1. 河北省创新创业优秀教学团队，负责人，河北省教育厅，2023
    2. 河北省创新创业教学名师，1/1，河北省教育厅，2023
    3. 中国国际互联网+大学生创新创业大赛国赛评委，教育部，2023
    4. 教育部产学协同育人教改项目，1/6，教育部，2022
    5. 河北省创新创业教学改革项目，1/5，河北省教育厅，2023
    6. 2021年第七届全国“互联网+”创新创业大赛国赛银奖项目第一指导教师
    7. 2023年第九届全国“互联网+”创新创业大赛国赛银奖项目第一指导教师
    8. 2022年第八届全国“互联网+”创新创业大赛国赛铜奖项目第一指导教师
    9. 2019年第五届河北省“互联网+”创新创业大赛金奖-冠军项目指导教师
    10. 2020年第六届河北省“互联网+”创新创业大赛金奖-季军项目指导教师
    11. 2021年“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛（大挑战杯）“黑科技”专项全国特等奖“星系级”项目指导教师
  • 研究生教学信息
  • 学科及研究方向
  • 1.[硕士]机械电子工程(080202)，研究方向：
    2.[硕士]机械(085501)，研究方向：
    3.[博士]机械电子工程(080202)，研究方向：
    4.[硕士]船舶与海洋工程(082400)，研究方向：
  • 研究生招生信息
  • 研究方向：①足式机器人设计与控制；②液压伺服控制与人工智能；③足式机器人仿生纳米摩擦
    团队科研氛围浓厚，在紧张的科研生活中夹杂欢声笑语，秉持“快乐科研”。每年招录1名博士研究生，4-6名硕士研究生。
    满足以下要求优先录用：
      1.积极向上、乐于奉献、人品正直，本科期间有志愿工作经历；
      2.热爱科研、善于思考、踏实善良、有读博意向；
      3.具有强上进心，对国家奖学金等荣誉具有强烈渴望；
      4.名列前茅、吃苦耐劳、英文良好优先。
    每一份成功、每一项荣誉，背后都夹杂着努力和汗水。态度不端正、不愿意努力的同学不适合本团队，不建议报名。
  • 硕士教学信息
  • 博士教学信息
  • 科研信息
  • 在研项目信息
  • 主持的纵向科研：
    1.足式机器人腿部液压驱动系统轻量化设计新方法.国家自然科学基金面上项目. 国家级，2025年1月～2028年12月，62.4万元。
    2.刚柔融合液压四足机器人足臂协同控制方法研究.京津冀基础合作研究专项. 省部级，2024年9月～2026年10月，60万元。
    3.液压驱动型机器人腿部阻抗新构型基础原理与运动控制. 中国科协“青年人才托举工程”人才项目. 国家级， 2019年1月～2021年12月，45万元。
    4.新一代液压足式机器人研发，江苏省产学研揭榜挂帅项目，省部级，2022年10月-2024年10月，50万元
    5.足式机器人腿部液压驱动系统多层级复合控制研究. 河北省自然科学基金优秀青年基金项目. 省部级, 2022年1月～2024年12月，20万元。
    6.液压足式机器人底层驱动单元基于灵敏度动态补偿的位置控制研究. 驻冀高校基础研究项目-优秀青年科学基金. 厅局级，2024年1月～20255年12月，10万元。
    7.足式机器人腿部液压系统轻量化参数匹配研究. 河北省高等学校青年拔尖人才项目.厅局级, 2022年1月～2024年12月，9万元。
    8.足式机器人液压驱动.“燕山学者”科研资助项目. 厅局级，2021年1月～2024年12月，100万元。
  • 完成项目信息
  • 主持的纵向科研：
    1.机器人腿部液压驱动系统基于阻抗新构型的接触力控制. 国家自然科学基金青年项目. 国家级， 2020年1月～2022年12月，33.04万元。
    2.液压驱动型足式机器人多自由度腿部新型阻抗控制研究. 中国博士后科学基金特别资助项目. 国家级，2019年1月～2021年1月，18万元。
    3.足式机器人腿部液压驱动系统高性能阻抗复合控制研究. 中国博士后科学基金面上一等资助项目. 省部级，2018年11月～2021年1月，8万元。
    4.足式机器人液压驱动单元基于变阻抗参数补偿器的力阻抗控制. 博士后国际交流合作计划. 省部级，2019年10月～2021年1月，3万元。
    5.足式机器人单腿液压驱动系统新型主动柔顺复合控制研究.河北省研究生创新资助项目.  省部级，2016年1月～2017年1月，1.5万元。
    6.机器人腿部液压系统基于位置的主动柔顺复合控制研究. 河北省自然科学基金项目. 省部级， 2019年1月～2021年12月，6万元。
  • 专著、专利信息
  • 已授权的发明专利情况：
    1.用于液压驱动单元位置控制系统的复合控制方法及系统,ZL201910281169,已授权(已转化,2020,第一作者
    2.一种足式机器人液压驱动单元主动柔顺控制方法,ZL201610538637,已授权(已转化),2018,第二作者
    3.Method and system for generating new impedance configuration for three-degree-of-freedom (3DOF) robotic leg,美国国际专利,已受理,2021,第一作者
    4.带有半圆柱形足端的足式机器人腿部运动学修正方法及系统,ZL201910623773,已授权,2020,第一作者
    5.基于位置的阻抗控制系统变阻抗特性补偿控制方法及系统,ZL201910623646,已授权,2020,第一作者
    6.针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法及系统,ZL201910588647,已授权(已转化),,2020,第一作者
    7.一种针对液压驱动单元基于位置的阻抗控制方法及系统,ZL201811226564,已授权,2019,第一作者
    8.一种带有多方向自主避障功能的小型足式气动爬行机器人,ZL201910559984,已授权,2020,第一作者
    9.泵阀复合控缸力控与阀控缸位控组合加载装置及控制方法,ZL201910962007,已授权(已转化),,2020,第一作者
    10.一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法,ZL201711021343,已授权(已转化),,2019,第一作者
    11.机器人阀控缸驱动器自适应反馈线性化控制方法及系统,ZL202011313086 ,已授权,2021,第一作者
  • 学术论文信息
  • 代表性论著：
    1.巴凯先.足式机器人腿部液压驱动系统参数灵敏度理论, 科学出版社（国家级出版社），2022.(第一著者，学术专著，22.1万字，由中国博士后优秀学术出版专著基金资助(全国每年共资助30本))
    2.Kaixian Ba, Guijiang Liu, Guoliang Ma*, Chunhao Chen, Liaoyuan Pu, Xiaolong He, Xin Chen, Yuan Wang, Qixin Zhu, Dakai Wang, Linpeng Liu, Bin Yu*,  Xiangdong Kong, Zhiwu Han*, Luquan Ren. Bionic perception and transmission neural device based on a novel self-powered concept. Cell Reports Physical Science, 2024, 5 (7).(第一作者, CELL子刊, IF: 8.9)
    3.Kaixian Ba, Chunhao Chen, Guoliang Ma*, Yanhe Song, Yuan Wang, Bin Yu*, Xiangdong Kong. A compensation strategy of end-effector pose precision based on the virtual constraints for serial robots with RDOFs[J]. Fundamental Research, 2024.(第一作者, 国家自然科学基金委会刊, IF: 5.2)
    4.Guoliang Ma, Mengze Zhang, Feiyue Gao, Yuan Wang, Liaoyuan Pu, Yanhe Song, Jinbo She, Dakai Wang*, Bin Yu, Kaixian Ba*, Zhiwu Han*, Luquan Ren. Elsevier, 2024. Bioinspired, fiber-based, flexible self-powered sensor for wearable applications[J]. Device, 2024, 2(11).(通讯作者, CELL姊妹刊)
    5.Bin Yu, Huashun Li, Guoliang Ma*, Xu Liu, Chunhao Chen, Bohan Zheng, Kaixian Ba*, Xiangdong Kong. Design and matching control strategy of electro-hydraulic load-sensitive hydraulic power unit for legged robots[J]. Energy, 2024, 313: 133730.(通讯作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 9.0)
    6.Congtian Gu, Guoliang Ma*, Mengze Zhang, Hu Shen, Liaoyuan Pu, Yanhe Song, Shilong Yan, Dakai Wang, Kaixian Ba*, Bin Yu*, Zhiwu Han, Luquan Ren. A Neural Device Inspired by Neuronal Oscillatory Activity with Intrinsic Perception and Decision-Making[J]. Advanced Science, 2025, 2414173.(通讯作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 14.3)
    7.Guoliang Ma, Liaoyuan Pu, Congtian Gu, Hu Shen, Fantuo Meng, Kun Ma, Dakai Wang*, Linpeng Liu, Cong Wang, Kaixian Ba*, Bin Yu*, Chao Ai, Xiangdong Kong, Zhiwu Han, Luquan Ren. Body-Coupled Multifunctional Human-Machine Interfaces with Double Spiral Electrode Structure[J]. Advanced Functional Materials, 2025, 2424979.(通讯作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 18.5)
    8.Guoliang Ma*, Feiyue Gao, Mengze Zhang, Yuan Wang, Congtian Gu, Fantuo Meng, Jinbo She, Yanhe Song, Xiaolong He, Dakai Wang, Linpeng Liu, Cong Wang, Bin Yu*, Kaixian Ba*. American Chemical Society, 2024. An Endurable Triboelectric Nanogenerator for Wind Energy Harvesting Based on Centrifugal Force Induced Automatic Switching between Sliding and Rolling Modes[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2024, 12(34): 12956–12965.(通讯作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 8.4)
    9.Kai-xian Ba, Yan-he Song, Bin Yu*, Chun-yu Wang, Hua-shun Li, Jun-xiao Zhang, Guo-liang Ma*. Kinematics correction algorithm for the LHDS of a legged robot with semi-cylindrical foot end based on V-DOF[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 167, 2022: 108566. (第一作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 6.823)
    10.Kai-xian Ba, Yan-he Song, Ya-peng Shi, Chun-yu Wang, Guo-liang Ma, Yuan Wang, Bin Yu*, Li-peng Yuan.A Novel One-Dimensional Force Sensor Calibration Method to Improve the Contact Force Solution Accuracy for Legged Robot [J]. Mechanism and Machine Theory, 169, 2022: 104685. (第一作者, 中科院一区TOP期刊, IF: 3.862)
    11.Kai-xian Ba, Bin Yu, Zheng-jie Gao, Qi-xin Zhu, Guo-liang Ma, Xiang-dong Kong*. An improved force-based impedance control method for the HDU of legged robot [J]. ISA Transactions, 84, 1, 2019: 187-205. (第一作者, 中科院二区TOP期刊, IF: 5.468, ESI高被引论文)
    12.Qixin Zhu, Dunhao Huang, Bin Yu, Kaixian Ba*, Xiangdong Kong, Shoukun Wang. An Improved Method Combined SMC and MLESO for Impedance Control of Legged Robots' Electro-Hydraulic Servo System[J]. ISA Transactions, 2022. (通讯作者, 中科院二区TOP期刊, IF: 5.468)
    13.Kaixian Ba, Yanhe Song, Zeyu Cao, Xin Chen, Guoliang Ma*, Jinbo She, Chunhao Chen, Xinrong Li, Yapeng Shi*, Bin Yu*, Xiangdong Kong. A novel mapping method for equivalent stiffness and equivalent damping of N-DOF series hydraulic robot[J]. Measurement, 2025, 242: 116110. (第一作者, 中科院二区TOP期刊, IF: 5.2)
    14.Kai-xian Ba, Yan-he Song, Chun-yu Wang, Ya-peng Shi, Bin Yu*, Xin Chen, Guo-liang Ma, Xiang-dong Kong. A Novel Kinematics and Statics Correction Algorithm of Semi-cylindrical Foot End Structure for 3-DOF LHDS of Legged Robots[J]. Complex & Intelligent Systems, 2022(第一作者, 中科院二区期刊, IF: 4.923)
    15.Kaixian Ba, Yuan Wang, Xiaolong He, Chunyu Wang, Bin Yu*, Yaliang Liu, Xiangdong Kong. Force Compensation Control for Electro-Hydraulic Servo System with Pump–Valve Compound Drive via QFT–DTOC[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2024, 37(1): 27.(第一作者, 中科院二区期刊, IF: 4.6)
    16.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Qi-xin Zhu, Zheng-jie Gao, Guo-liang Ma, Zheng-guo Jin, Xiang-dong Kong. The position-based impedance control combined with compliance-eliminated and feedforward compensation for HDU of legged robot[J]. Journal of the Franklin Institute--Engineering and Applied Mathematics, 356, 16, 2019: 9232-9253. (第一作者, 中科院二区TOP期刊, IF: 4.504)
    17.Qixin Zhu, Xikang Guan, Bin Yu, Junhui Zhang, Kaixian Ba, Xinjie Li, Mengkai Xu, Xiangdong Kong. Overview of structure and drive for wheel-legged robots[J]. Robotics and Autonomous Systems, 2024, 181: 104777.(通讯作者, 中科院二区期刊, IF: 4.3)
    18.Yuan Wang, Kaixian Ba*, Kai Zhao*, Shoukun Wang, Bin Yu, Xiang Feng, Wenpeng Zou, Feiyue Gao, Lin Zhang, Liang Wang. Nature Publishing Group, 2024. Characteristic analysis method for integrated multi-parameter hydro-viscous speed control system[J]. Scientific Reports, 2024, 14(1): 1–16.(通讯作者, 中科院二区期刊, IF: 3.8)
    19.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Guo-liang Ma, Qi-xin Zhu, Zheng-jie Gao, Xiang-dong Kong. A novel position-based impedance control method for bionic legged robots’HDU [J]. IEEE Access, 6, 1, 2018: 55680-55692. (第一作者, 中科院二区期刊, IF: 3.745)
    20.Kai-xian Ba, Yan-he Song, Bin Yu*, Xiao-long He, Zhi-peng Huang, Chun-he Li, Li-peng Yuan, Xiang-dong Kong. Dynamics compensation of impedance-based motion control for LHDS of legged robot[J]. Robotics and Autonomous Systems, 139, 2021, UNSP 103704. (第一作者, 中科院二区期刊, IF: 3.120)
    21.Kai-xian Ba, Bin Yu, Qi-xin Zhu, Zheng-jie Gao, Guoliang Ma, Zheng-guo Jin, Xiang-dong Kong*. Second order matrix sensitivity analysis of force-based impedance control for leg hydraulic drive system[J]. Robotics and Autonomous Systems, 121, 2019, UNSP 103265. (第一作者, 中科院二区期刊, IF: 3.120) 
    22.Kai-xian Ba, Guo-liang Ma, Bin Yu*, Zheng-guo Jin, Zhi-peng Huang, Jun-xiao Zhang, Xiang-dong Kong. A nonlinear model-based variable impedance parameters control for position-based impedance control system of hydraulic drive unit [J]. International Journal of Control, Automation and Systems, 18, 7, 2020, 1806-1817. (第一作者, 中科院三区期刊, IF: 3.314)
    23.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Xiang-dong Kong, Hua-long Zhao, Jin-song Zhao, Qi-xin Zhu, Chun-he Li. The dynamic compliance and its compensation control research of the highly integrated valve-controlled cylinder position control system [J]. International Journal of Control, Automation and Systems, 15, 4, 2017: 1814-1825. (第一作者, 中科院三区期刊, IF: 3.314) 
    24.Hua Qiu, Xinyu Wang, Guozhao Shi, Xinrong Li, Shuai Zhang, Xiangdong Kong, Kaixian Ba*, Bin Yu*. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2024. A Novel Impedance-Based Parallel Cooperative Control Method for Front and Rear Landing Gear Hydraulic Systems of UAVs[J]. Electronics, 2024, 13(18): 3684.(通讯作者, 中科院三区期刊, IF: 2.6)
    25.Yan-He Song, Kai-Xian Ba*, Xin Chen, Yue-Yue Hao, Chao Ai, Xiang-Dong Kong. Polynomial Excitation Current Compensation Control for Dead Zone and Hysteresis of Three-way Proportional Pressure Reducing Valve[J]. International Journal of Control, Automation and Systems, 2024, 22(7): 2142–2157.(通讯作者, 中科院三区期刊, IF: 2.5)
    26.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Ya-liang Liu, Zheng-guo Jin, Zheng-jie Gao, Jun-xiao Zhang Xiang-dong Kong. Fuzzy terminal sliding mode control with compound reaching law and time delay estimation for HDU of legged robot [J].Complexity, 2020, Article Number: 5240247 (第一作者, 中科院三区期刊, IF: 2.462)
    27.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Zheng-jie Gao, Wen-feng Li., Guo-liang Ma, Xiang-dong Kong. Parameters Sensitivity Analysis of Position-Based Impedance Control for Bionic Legged Robots’HDU [J]. Applied Science-Basel. 7, 10, 2017: 1035. (第一作者, 中科院三区期刊, IF: 2.474)
    28.Kai Zhao, Yuan Wang, Shoukun Wang, Feiyue Gao, Xiang Feng, Hu Shen, Lin Zhang, Liang Wang, Bin Yu, Kaixian Ba. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2024. A Novel Double Closed Loop Control of Temperature and Rotational Speed for Integrated Multi-Parameter Hydro-Viscous Speed Control System (HSCS)[J]. Machines, 2024, 12(6): 394.(通讯作者, 中科院三区期刊, IF:2.1)
    29.Yanhe Song, Guozhao Shi, Chengze Gu, Zeyu Cao, Kaixian Ba*, Yueyue Hao, Xiangdong Kong. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2024. An Improved Method for Calculating the Power Consumption of Electromagnet Coil[J]. Machines, 2024, 12(9): 602.(通讯作者, 中科院三区期刊, IF: 2.1)
    30.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Xiang-dong Kong, Chun-he Li, Qi-xin Zhu, Hua-long Zhao, Ling-jian Kong. Parameters sensitivity characteristics of highly integrated valve−controlled cylinder force control system [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 31, 1, 2018: UNSP43.(第一作者, 中科院三区期刊, IF: 1.936, 卓越期刊行动计划)
    31.Xiang-dong Kong, Kai-xian Ba*, Bin Yu, Yuan Cao, Qi-xin Zhu, Hua-long Zhao. Force control compensation method with variable load stiffness and damping of the hydraulic drive unit force control system [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 29, 3, 2012: 454-464. (通讯作者, 中科院三区期刊, 卓越期刊行动计划)
    32.Qixin Zhu, Bin Yu, Xinjie Li, Junhui Zhang, Huaizhi Zong, Kaixian Ba*, Xiangdong Kong. High‑accuracy Impedance Compound Control of the Actuator for Periodic Gait of Legged Robots[J]. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2023, 108(1): 3. (通讯作者, 中科院四区期刊, IF: 3.1)
    33.Guo-liang Ma, Kai-xian Ba*, Zhi-wu Han, Zheng-guo Jin, Bin Yu, Xiang-dong Kong. A mathematical model including mechanical structure, hydraulic and control of LHDS [J]. Robotica, 2021. (通讯作者, 中科院四区期刊, IF: 1.509)
    34.Qi-xin Zhu, Bin Yu, Zhi-peng Huang, Kang Yan, Xiang-dong Kong, Kai-xian Ba*. State feedback-based impedance control for legged robot hydraulic drive unit via full-dimensional state observer[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2020, 17(3):1-15.(通讯作者, 中科院四区期刊, IF: 1.482)
    35.Kai-xian Ba, Bin Yu*, Wen-feng Li, Dong-kun Wang, Ya-liang Liu, Guo-liang Ma, Xiang-dong Kong. Dynamic compliance and its compensation control research of HIVC force control system [J]. Journal of Electrical Engineering; Technology, 13, 2, 2018: 1008-1020. (第一作者, 中科院四区期刊, IF: 0.734)
    36.巴凯先, 孔祥东, 朱琦歆, 李春贺, 赵华龙, 俞滨*, 液压驱动单元基于位置/力的阻抗控制与实验研究[J],机械工程学报, 53, 12, 2017: 172-186. (EI, 卓越期刊行动计划)
  • 科研获奖信息
  • 1.2019年获第九届“上银优秀机械博士论文-特别奖”(河北省所获最高奖)
    2.2023年获国家自然科学基金年度优秀结题项目(机械学科年度10项)
    3.2016年获“河北省科技进步一等奖”
    4.2019年获“燕山大学优秀博士论文”；
    5.2016年获“河北省优秀硕士论文”；
    6.发表在SCI期刊JMST的学术论文，获得该期刊2015年度“最优秀论文奖第二名”，并作为获奖代表被邀请至韩国领奖(领奖台唯一中国人)；
    7.以第一作者发表的学术论文所得相关成果，2次得到中国机械工程领域的中文顶级期刊《机械工程学报》置顶推送；
    8.以第一作者获第九届全国流体传动与控制学术会议“最佳论文奖”；
    9.博士期间获“博士研究生国家奖学金”，以及多项学业奖学金、企业奖学金。
  • 社会信息
  • 社会兼职信息
  • 1.中国机械工程学会流体传动与控制分会智能流控专业委员会 — 委员
    2.中国机械工程学会流体传动与控制分会青年工作委员会 — 委员
    3.国家自然科学基金委 — 通讯评审
    4.中国机械工程学会高级会员(No.E010300479S)
    5.中国航空学会会员(No.E280017280M)
    6.美国电气电子工程师学会IEEE会员(No. 95117931)
    7.日本樱花科技俱乐部Sakura Science Club会员(No.17106733)
    8.担任29个期刊活跃审稿人
  • 荣誉称号
  • 1.2020年入选第五届中国科协“青年人才托举工程”国家级青年人才计划(河北省唯一)
    2.2022年入选2021年度博士后科学基金获得者选介(河北省近五年唯一入选，全国每年100人，各一级学科每年入选1-2人)
    3.2022年入选河北省优青
    4.2022年入选河北省高校青年拔尖人才
    5.2019年入选中国机械工程学会“青年人才库”
    6.2021年燕山大学“燕山学者”优秀人才
    7.2017年被评选为“燕山大学年度人物”
  • 学习工作简历

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