李文龙

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李文龙教授

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个人介绍

       李文龙（Li Wenlong，Professor），山东青岛人，华中科技大学二级教授、博导，入选教育部高层次人才。2004年本科毕业于西安交通大学911制品厂麻花，2010年博士毕业于华中科技大学911制品厂麻花，2012年博士后出站并留校任教，长期担任《Journal of AMST》副主编、《航空制造技术》编委、《机械科学与技术》编委、《国防科技大学学报》编委、《Engineering》青年编委等。主要研究方向为大型复杂构件三维视觉测量与机器人加工，主持国家自然科学基金、国家973子课题、航空/核电/船舶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. ASE、PR、MST等发表论文60余篇，编写著作4部，授权发明专利和申报著作权40余项，获全国优秀教材一等奖（排2）、国家级教学成果一等奖、教育部技术发明一等奖（排1）、机械工业科学技术发明特等奖等，研究成果在航空、核电、汽车等领域大型复杂构件精密检测与机器人加工中成功应用。
       大型复杂构件三维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“软件算法编程、复杂零件三维测量、工业机器人操作”等研究基础（任一）的同学报考硕博士研究生；欢迎有多学科交叉背景的博士后加入我们团队。

研究方向

大型复杂零件视觉测量：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/船舶等复杂零件定制化三维检测专业软件开发

开设课程

本科生课程：《机器人学：建模、控制与视觉》《科学思维与研究方法》
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

论文专着与专利

学术论文发表：
[1] 一作. 机器人加工视觉测量与力控技术（著）. 科学出版社, 2023

[2] 二作. 机器人学：建模、控制与视觉（编著）. 华中科技大学出版社, 2020（第二版）

[3] 二作. 工业机器视觉技术及应用（编著）. 机械工业出版社, 2024

[4] 四作. 机器人磨抛理论、技术与应用（著）. 机械工业出版社, 2023

[5] 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, 57(7): 154-168

[6] 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, 57(7): 169-184

[7] 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, 56(7): 127-150

[8] 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, 56(13): 179-191

[9] 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, 53(16): 190-198

[10] 通讯. A novel dual-robot accurate calibration method using convex
optimization and lie derivative. IEEE Transactions on Robotics, 2024

[11] 通讯. Trajectory planning and optimization for robotic machining based on measurement point cloud. IEEE Transactions on Robotics, 2022

[12] 通讯. Simultaneous calibration of multicoordinates for a dual-robot system by solving the AXB=YCZ problem. IEEE Transactions on Robotics, 2021

[13] 一作. Hand-eye calibration in visually-guided robot grinding. IEEE Transactions on Cybernetics, 2016

[14] 通讯. Machining allowance calculation for robotic edge milling an aircraft skin considering the deformation of assembly process. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2021

[15] 一作. 3-D shape matching of a blade surface in robotic grinding applications. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2016

[16] 一作. Adaptive bilateral smoothing for point-sampled blade surface. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2016

[17] 一作. Interference-free inspection path generation for impeller blades using an on-machine probe. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2017

[18] 通讯. A systematic model of machining error reduction in robotic grinding, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2020

[19] 通讯. Pose error estimation using a cylinder in scanner-based robotic belt grinding, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2021

[20] 通讯. Variance-minimization iterative matching method for free-form surface, part I: Theory and Method. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2019

[21] 通讯. Variance-minimization iterative matching method for free-form surface, part II: Experiment and Analysis. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2019

[22] 通讯. General geometry calibration using arbitrary free-form surface in a vision-based robot system, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021

[23] 通讯. Robotic grinding of complex components: A step towards efficient and intelligent machining -challenges, solutions, and applications, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2020

[24] 一作. Three dimensional point-based registration algorithm based on adaptive distance function. IET Computer Vision, 2011

[25] 一作. Automatic registration for 3D shapes using hybrid dimensionality-reduction shape descriptions. Pattern Recognition, 2011

[26] 通讯. A novel cooling hole inspection method for turbine blade using 3D reconstruction of stereo vision. Measurement Science and Technology, 2022

[27] 通讯. A novel point cloud simplification method using local conditional information. Measurement Science and Technology, 2022

[28] 一作. A novel path generation method of onsite 5-axis surface inspection using the dual-cubic NURBS representation. Measurement Science and Technology, 2016

[29] 一作. A new calibration method between an optical sensor and a rotating platform in turbine blade inspection. Measurement Science and Technology, 2017

[30] 通讯. Calibration of the laser displacement sensor and integration of on-site scanned points. Measurement Science and Technology, 2020

[31] 二作. A novel centerline extraction algorithm of laser stripe applied for turbine blade inspection. Measurement Science and Technology, 2020

[32] 通讯. Improving the machining accuracy of thin-walled parts by online measuring and allowance compensation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017

[33] 一作. A case study of blade inspection based on optical scanning method. International Journal of Production Research, 2015

[34] 一作. Tool path generation for triangular meshes using least-squares conformal map. International Journal of Production Research, 2011

[35] 通讯. Multi-parameter optimization of machining impeller surface based on the on-machine measuring technique. Chinese Journal of Aeronautics, 2019

[36] 一作. A new algorithm for non-rigid shape matching with anisotropic-scaling transformation parameters. International Journal of Precision Engineering and Manufacture, 2015

[37] 一作. Toolpath generation based on angle based flattening. Journal of Engineering Manufacture, 2010

[38] 一作. Automatic surface localization by defining weighted-iteration distance function and Lyapunov-test statistic. Science in China-E-Technological Sciences, 2012

[39] 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

[40] 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

[41] 一作.在机测量技术与工程应用研究进展. 航空制造技术, 2022

[42] 通讯.飞机承力构件测点处理与误差自动评估. 航空制造技术, 2022

[43] 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

[44] 通讯. 基于MLS的航空叶片中弧线提取方法. 中国机械工程, 2014

[45] 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

授权发明专利：
[1] 一作. Method for extracting robot processing boundary of thin-walled part with small curvature based on three-dimensional point cloud. 美国专利号: US11106932B2, PCT公开号: WO2021/000719, 美国专利授权日2021.08.31, PCT公开日: 2021.01.07
[2] 一作. Method for constructing curve of robot processing path of part with small curvature based on point cloud boundary. 美国专利号: US11200351B2, PCT公开号: WO2021/000720, 美国专利授权日2021.12.14, PCT公开日: 2021.01.07
[3] 一作. 一种基于变形量和灵巧度的机器人加工路径优化方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL202111054001.0, 授权日2022.12.9
[4] 一作. 一种基于测量点云的刀具轨迹光顺和优化方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL202111049177.7, 授权日2023.3.28
[5] 一作. 一种针对薄壁零件的线激光三维测量系统和方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL202110590069.4, 授权日2022.6.14
[6] 一作. 一种基于双目立体测量的航发叶片气膜孔质量检测方法. 发明专利, 中国, 授权号: ZL202010396991.5, 授权日2022.6.14
[7] 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
[8] 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
[9] 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
[10] 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2021.01.18
[11] 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
[12] 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
[13] 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
[14] 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
[15] 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
[16] 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
[17] 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
[18] 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
[19] 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
[20] 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
[21] 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
[22] 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
[23] 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
[24] 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
[25] 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
[26] 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

软件著作权：
[1] 一作. 航空叶片测点数据批量自动处理软件 V1.0. 软件著作权, 登记号: 2021SR1231817
[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. 车间刀具实时检测与在线管理系统 [简称 OTMS]V1.0. 软件著作权, 登记号: 2014SR091085
[9] 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
[10] 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

荣誉获奖

2023年入选“国家级领军人才”
2023年获“国家级教学成果一等奖”（排9）
2023年入选“全国高校黄大年式教师团队”
2023年获“教育部技术发明一等奖”（排1）
2023年获“第三届挑战杯大学生创业计划竞赛金奖”指导教师
2022年获“机械工业科学技术发明特等奖”（排6）
2022年获“中国航发集团科学技术二等奖”（排1）
2021年获“全国优秀教材一等奖”（排2）
2021年获“中国出版政府奖”（排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“国家级青年领军人才”
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”
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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