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李文龙教授

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个人简介

    李文龙（Li Wenlong，Professor），1980年生，山东青岛人，华中科技大学教授、博导，获教育部“长江学者奖励计划”青年学者、湖北省杰出青年基金、武汉市优秀科技工作者。2004年本科毕业于西安交通大学威廉希尔，2010年博士毕业于威廉希尔，2012年博士后出站并留校任教，长期担任《Journal of Advanced Manufacturing Science and Technology》副主编、《航空学报》青年编委、《Engineering》青年编委、《机械科学与技术》编委。主要研究方向为复杂零件视觉测量与机器人加工，主持国基金共融机器人重大研究计划/面上项目/青年基金、国家973子课题、航空核电技术攻关项目等多项，在机械工程学报、IEEE T. Robotics、IEEE T. Cybernetics、IEEE T. Mechatronics、IEEE T. Automation Science and Engineering、Pattern Recognition等发表论文50余篇，编写著作1部，获全国优秀教材一等奖和中国政府出版奖（排名第2），授权发明专利和申报著作权40余项，研究成果在航空、核电、汽车等领域大型复杂零件精密检测与机器人加工中成功应用。
复杂零件视觉测量与机器人加工是国家自然科学基金与科技部重点研发计划的重点支持领域，欢迎有“复杂零件三维测量、软件算法编程、工业机器人操作”等研究基础（任一）的同学报考硕士博士研究生；欢迎有多学科交叉背景的博士后加入我们团队。

研究方向

大型复杂零件在线测量：航空导向器/叶片叶轮/蒙皮等视觉测量、余量/变形/轮廓计算
视觉引导的机器人加工：手眼标定、视觉定位、大规模点云处理、机器人加工规划
曲面检测软件开发应用：航空/核电/汽车等大型复杂零件定制化自动检测系统开发

开设课程

本科生课程：《机器人学：建模、控制与视觉》《机器人技术基础》 
研究生课程：《机器人学》（选修）

科研项目

主持项目：
1. 国家自然科学基金(面上)：飞机蒙皮零件机器人铣削加工在位测量与数据处理
2. 国家自然科学基金(面上)：复杂叶片机器人砂带磨抛在线测量与余量优化
3. 国家自然科学基金(共融机器人重大研究计划)：双机器人协同测量手-眼标定与运动规划
4. 国家自然科学基金(青年)：三维空间各向异性测量点云非刚性拼合理论方法
5. 国家973子课题：复杂型面多能场加工机理及调控方法
6. 湖北省重点研发计划：复杂零件在线自动化三维视觉检测技术与装备研发
7. 航空科学基金项目：XX叶片在线测量-补偿加工技术研究
8. 航天支撑计划基金：XX叶片三维光学检测技术研究
9. 数控重大专项子任务：加工误差在机测量与可靠性数据采集
10. 武汉市应用基础研究计划：视觉引导的机器人智能加工技术研究
11. 武汉市应用基础研究计划：基于现场三维视觉测量的航空蒙皮零件机器人铣削加工
12. 中核集团技术攻关项目：适用于核电厂维修的机器人三维视觉扫描与智能操作技术研究
13. 中国航发技术攻关项目：铸造叶片测量数据自动评价系统开发与应用
14. 中国航发技术攻关项目：特殊叶型机加叶片测量数据自动处理与评价
15. 中国航发技术攻关项目：发动机导向器喉道面积自动测量与评价系统

论文专著与专利

代表性论著：
[1]二作. 机器人学：建模、控制与视觉（著作）. 武汉，华中科技大学出版社, 2020（第二版）
[2]一作. 机器人加工几何误差建模研究：I 空间运动链与误差传递. 机械工程学报, 2021
[3]一作. 机器人加工几何误差建模研究：II 参数辨识与位姿优化. 机械工程学报, 2021
[4]一作. iPoint3D曲面检测软件开发与工程应用综述. 机械工程学报, 2020
[5]一作. 核主泵复杂零件机器人在位自动光学检测系统开发. 机械工程学报, 2020
[6]一作. 基于方差最小化原理的三维匹配数学建模与误差分析. 机械工程学报, 2017
[7]通讯. Simultaneous calibration of multicoordinates for a dual-robot system by solving the AXB=YCZ problem. IEEE Transactions on Robotics, 2021
[8]通讯. Trajectory planning and optimization for robotic machining based on measurement point cloud. IEEE Transactions on Robotics, 2021
[9]一作. Hand-eye calibration in visually-guided robot grinding. IEEE Transactions on Cybernetics, 2016
[10]通讯. Machining allowance calculation for robotic edge milling an aircraft skin considering the deformation of assembly process. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2021
[11]通讯. A systematic model of machining error reduction in robotic grinding, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2020
[12]通讯. Pose error estimation using a cylinder in scanner-based robotic belt grinding, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2021
[13]一作. 3-D shape matching of a blade surface in robotic grinding applications. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2016
[14]一作. Adaptive bilateral smoothing for point-sampled blade surface. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2016
[15]一作. Interference-free inspection path generation for impeller blades using an on-machine probe. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2017
[16]通讯. Variance-minimization iterative matching method for free-form surface, part I: Theory and Method. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2019
[17]通讯. Variance-minimization iterative matching method for free-form surface, part II: Experiment and Analysis. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2019
[18]通讯. General geometry calibration using arbitrary free-form surface in a vision-based robot system, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021
[19]通讯. Robotic grinding of complex components: A step towards efficient and intelligent machining -challenges, solutions, and applications, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2020
[20]一作. Three dimensional point-based registration algorithm based on adaptive distance function. IET Computer Vision, 2011
[21]一作. Automatic registration for 3D shapes using hybrid dimensionality-reduction shape descriptions. Pattern Recognition, 2011
[22]一作. A novel path generation method of onsite 5-axis surface inspection using the dual-cubic NURBS representation. Measurement Science and Technology, 2016
[23]一作. A new calibration method between an optical sensor and a rotating platform in turbine blade inspection. Measurement Science and Technology, 2017
[24]通讯. Calibration of the laser displacement sensor and integration of on-site scanned points. Measurement Science and Technology, 2020
[25]二作. A novel centerline extraction algorithm of laser stripe applied for turbine blade inspection. Measurement Science and Technology, 2020
[26]通讯. Improving the machining accuracy of thin-walled parts by online measuring and allowance compensation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017
[27]一作. A case study of blade inspection based on optical scanning method. International Journal of Production Research, 2015
[28]一作. Tool path generation for triangular meshes using least-squares conformal map. International Journal of Production Research, 2011
[29]通讯. Multi-parameter optimization of machining impeller surface based on the on-machine measuring technique. Chinese Journal of Aeronautics, 2019
[30]一作. A new algorithm for non-rigid shape matching with anisotropic-scaling transformation parameters. International Journal of Precision Engineering and Manufacture, 2015
[31]一作. Section curve reconstruction and mean-camber curve extraction of a point-sampled blade surface. PLOS ONE, 2014
[32]一作. Toolpath generation based on angle based flattening. Journal of Engineering Manufacture, 2010
[33]一作. Automatic surface localization by defining weighted-iteration distance function and Lyapunov-test statistic. Science in China-E-Technological Sciences, 2012
[34]通讯. Non-rigid registration of multi-modality medical image using combined gradient information and mutual information. Journal of Medical Imaging and Health Informatics, 2018
[35]通讯. 复杂叶片机器人磨抛加工工艺技术研究进展. 航空学报, 2020
[36]一作. 闭式叶轮五轴原位检测路径规划与实验验证. 航空学报, 2018
[37]通讯. 一种基于Delaunay三角剖分的特征点坐标对应方法. 中国机械工程, 2016
[38]通讯. 一种曲面特征保持的航空叶片点云精简方法. 中国机械工程, 2014
[39]通讯. 基于MLS的航空叶片中弧线提取方法. 中国机械工程, 2014
[40]通讯. 双目PMP视觉测量中立体匹配方法的设计与实现. 中国机械工程, 2013

授权专利：
[1]一作. 一种基于三维点云的小曲率薄壁零件机器人加工边界提取方法, 美国, 授权号:US 11106932, 授权日2021.08.31
[2]一作. 一种基于三维点云的小曲率薄壁零件边界提取方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL 201910581642.8, 授权日2021.07.02
[3]一作. 一种基于标准球阵的零件特征机器人快速视觉定位方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL202010401639.6, 授权日2021.02.05
[4]一作. 一种基于点云边界构建小曲率零件实际加工曲线的方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201910581630.5, 授权日2020.12.08
[5]一作. 一种基于局部优化的三维点云平面度计算方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201910200930.4, 授权日2020.11.24
[6]一作. 一种基于外部跟踪的机器人视觉测量系统及其标定方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201910557739.5, 授权日2020.07.10
[7]一作. 一种基于三维测量点云的零件表面缺陷识别与评估方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201811518365.8, 授权日2021.05.18
[8]一作. 一种基于三维测量点云的复杂零件位姿估计系统及方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201811428771.5, 授权日2020.07.10
[9]一作. 一种基于加工参数的薄壁零件机器人加工路径生成方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201910471023.3, 授权日2020.07.10
[10]一作. 基于互扭约束条件下的航空叶片积叠轴垂直度计算方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201810252392.9, 授权日2020.07.28
[11]一作. 一种薄壁零件的铣削变形在线测量与补偿加工方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201510192630.8, 授权日2018.06.26
[12]一作. 一种基于距离方差最小的工件点云匹配算法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201510226138.8, 授权日2017.06.16
[13]一作. 一种基于弦线的航空薄壁叶片加工扭曲度误差测量方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210185475.3, 授权日2014.07.23
[14]一作. 一种用于确定叶片加工弯曲度误差的方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210186706.2, 授权日2014.05.07
[15]一作. 一种基于均值漂移的不同精度三维点云数据的融合方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210496833.2, 授权日2016.02.24
[16]一作. 一种基于移动最小二乘法确定叶片最大厚度的方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210186119.3, 授权日2015.08.26
[17]一作. 一种基于Delaunay三角剖分的特征点坐标自动对应方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210192953.3, 授权日2014.12.10
[18]一作. 一种基于决策判断Hausdorff 距离的图像匹配方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210471760.1, 授权日2015.05.20
[19]一作. 一种平面摄像机标定方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201210494612.1, 授权日2016.08.31
[20]一作. 一种基于畸变能密度理论的燃料棒更换机械手. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201410187330.6, 授权日2016.08.31
[21]一作. 一种机械手夹爪及其应用. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201410335851.1, 授权日2017.04.26
[22]一作. 一种激光条纹的中心线提取方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201510007418.X, 授权日2017.07.18
[23]一作. 一种涡轮叶片视觉检测的系统. 发明专利, 中国, 授权号: ZL201510006964.1, 授权日2017.11.24
[24]一作. 一种基于工业机器人的航发叶片气模孔检测系统. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL202020776106.1, 授权日2021.01.05
[25]一作. 一种针对环形零件的倒挂机器人三维测量装置. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201920619328.X, 授权日2019.12.06
[26]一作. 一种航空叶片前后缘十字线激光扫描装置. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201820369689.9, 授权日2018.03.19
[27]一作. 一种锥光全息三维扫描装置. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201620058415.9, 授权日2016.07.13
[28]一作. 一种机械手夹爪. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201420390179.1, 授权日2015.01.28
[29]一作. 一种底盘辊型梁尺寸在线自动检测装置. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201720269780.9, 授权日2017.12.19
[30]一作. 一种自由曲面类零件加工装置. 实用新型专利, 中国, 授权号: ZL201120420398.6, 授权日2012.07.11

软件著作权：
[1]一作. 燃料组件视觉测量与参数计算软件V1.0. 软件著作权, 登记号: 2021SR0814210
[2]一作. 航发叶片气膜孔机器人视觉检测操作软件V1.0. 软件著作权, 登记号: 2020SR0648172
[3]一作. 智能浇铸平台视觉定位与机器人操作系统[简称：iPoint3D CCTEC]V1.0. 软件著作权, 登记号: 2020SR0583024
[4]一作. 机器人三维测量与数据处理软件V1.0. 软件著作权, 登记号: 2019SR0337379
[5]一作. 激光位移传感器在线测量软件V1.0. 软件著作权, 登记号: 2018SR314114
[6]一作. 曲轴质量检测软件[简称 iCloud3D Crankshaft]V1.0. 软件著作权, 登记号 2016SR140694
[7]一作. 航空叶片光学测量操作软件[简称 Blade Scan]V1.0, 登记号: 2016SR040078
[8]一作. 叶片自动化抛磨三维点云处理软件[简称 iCloud3D Blade] 1.0. 软件著作权, 登记号: 2013SR131158
[9]一作. 栅格型复杂曲面零件在线检测软件[简称 iCloud3D Grid]1.0. 软件著作权, 登记号: 2013SR131162
[10]一作. 复杂曲面零件加工-测量一体化集成软件 [简称 Surface-2MISS] V1.0. 软件著作权, 登记号: 2011SR025506

荣誉获奖

2021年获得“全国优秀教材一等奖”（排名第2）
2021年获得“中国出版政府奖”（排名第2）
2020年入选“湖北省博士后卓越人才跟踪培养计划”
2018年入选“长江学者奖励计划”青年学者
2017年获得“湖北省杰出青年基金” 
2017年入选“武汉市优秀科技工作者”
2017年入选“黄鹤英才计划”
2012年获得“全国百篇优博论文提名奖”
2011年获得“湖北省优秀博士学位论文”

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