刘永奎

教授，博/硕士生导师

机器人工程系主任

机器人智能制造研究中心主任

硕士招生：控制理论与控制工程/电子信息

博士招生：控制理论与控制工程

电子邮箱：yongkuiliu@163.com

办公地点：北校区新科技楼A301

欢迎机器人、自动化、机械、人工智能、计算机专业背景的同学报考本课题组的博士研究生，研究方向为：具身智能机器人（机械臂、人形机器人）、数字孪生工业机器人、灵巧手等。

具身智能机器人操作与装配：面向工业装配与机器人操作场景，研究基于强化学习、模仿学习与扩散模型的多模态策略学习算法，开展VLA大模型微调及系统集成应用，贯通从算法到落地的全流程，解决装配效率与泛化性能问题。

机器人数字孪生与智能应用：面向高价值工业应用（如精密装配），搭建多自由度机器人实验平台，研究机理-数据融合的高精度数字孪生模型构建方法，并基于孪生模型实现机器人前馈优化控制、高端力控作业、预测性维护等。

人形机器人作业技术及灵巧手：面向工业生产等场景，研究具身导航、环境感知、灵巧手开发和精密操作、双臂协同作业等关键技术，实现人形机器人在复杂环境下的人机协同、自主装配、柔性分拣等。

• 刘永奎, 王芊骥, 朱子璐, 王子男, 赖敏豪, 李汝彬, 訾斌, 张霖, 王力翚, 徐旬, 肖莹莹, 李浩. 具身智能工业机器人: 体系架构、关键技术与案例研究[J/OL]. 计算机集成制造系统. 2025.11，https://doi.org/10.13196/j.cims.2024.Z21.
• 刘永奎, 杨康, 脱奔奔, 潘亚铎, 王欣宇, 王一涵, 龚永乾, 张霖, 王力翚, 林廷宇, 訾斌, 李元, 游玮, 徐旬. 数字孪生工业机器人: 概念框架、关键技术与案例研究[J]. 系统仿真学报, 2025, 37(7): 1723-1752.

• 2021-2025连续五年入选“全球前2%顶尖科学家年度科学影响力”榜单；
• 研究获北京市科学技术协会首都前沿学术成果、陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖（排名第一）、宁波市科学技术成果奖等；
• 2015年5月到2018年6月先后在新西兰奥克兰大学、瑞典皇家理工学院从事博士后研究；
• 在国内外著名期刊和会议上发表论文90余篇，合作出版英文专著1部，出版教材《智能工业机器人技术》；
• 近年受邀在国内外学术会议上作报告15次，指导学生参与各类学科竞赛如RoboMaster、研究生机器人创新设计大赛等获奖20余项；
• 主持和参与包括国家重点研发计划项目、中国博士后科学基金面上和特别资助项目、国家自然科学基金青年和面上项目等20余项；
• 担任中国自动化学会机器人专业委员会委员、中国仿真学会国际交流工作委员会副主任委员、中国人工智能学会智能制造专委会委员等；
• 担任国际期刊Embodied Intelligence and Robotics、Robotics and Computer-Integrated Manufacturing、《机器人技术与应用》等期刊的编委或客座编辑。

• 金属成形技术与重型装备全国重点实验室课题，基于数字孪生的连铸浇钢机器人智能管控关键技术研究，2025.09-2027.09，主持，在研
• 陕西省自然科学基础研究计划项目，面向结构复杂产品的工业机器人端到端全流程智能装配方法研究，2025.01.01-2026.12.31，主持，在研
• 中国信息通信研究院智能装备数字孪生技术创新与测试工业和信息化部重点实验室2024年开放课题，基于模仿学习的机械臂柔性装配模型研究，2025.01-2025.12，主持，在研
• 国家自然科学基金面上项目，“基于深度强化学习的云制造调度问题研究”，58万，2020.01 - 2023.12，主持，在研
• 教育部产学合作协同育人项目，西安电子科技大学-上海节卡机器人科技有限公司，“面向人机协作的《传感器原理与应用》课程教学内容改革”，5万，2022.10-2024.10，主持，在研
• 中国航天科工二院二部复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室开放研究基金课题，“云制造环境下虚实结合的工业机器人训练方法”和“基于模仿学习的机械臂智能运动控制研究”，80万，2019.07 - 2021.06，主持，在研
• 国家重点研发计划项目“基于开放架构的云制造关键技术与平台研发”外协，“工业机器人自主抓取算法及监控系统开发”，15万，2020.05 - 2022.05，主持，在研
• 宁波市科技局机器人与高端装备重大专项，“智能工厂智能引擎研发”，100万，2019.11 - 2021.11，课题负责人，主持，在研
• 工信部项目，“工业云平台调度管理仿真APP开发”，20万，2019.07 - 2020.07，主持，在研
• 国家重点研发计划项目“复杂产品建模与仿真系统”外协，“海量语义信息动态采集模块开发”，16.29万，2020.10-2022.10，主持，在研
• 工业云制造（四川）创新中心咨询项目，“云制造技术”，10万，2020.11-2022.11，主持，在研
• 2020年西安电子科技大学基本科研业务费创新创业专项重点项目，“融合智能机器人的传感器课程创新创业教育方法研究和探索”，2万，2020.03-2021.01，主持，已结题
• 2021年机电院“三全育人”综合改革专项研究课题，“机器人工程卓越班专业班主任制度运行机制及实践研究”，0.8万，2021.07-2022.06，主持，在研
• 国家自然科学基金青年项目，“面向任务的网络公用品博弈群体协调和合作机制研究”，24万，2013.01 - 2015.12，主持，已结题
• 中国博士后科学基金第六批特别资助，2013.06 - 2017.04，15万，主持，已结题
• 第52批中国博士后科学基金面上资助，2012.06 - 2017.04，5万，主持，已结题
• 中国博士后国际交流计划派出项目，2015.03 - 2017.03，30万，主持，已结题

• 陕西省高等学校科学技术研究优秀成果二等奖，2025.07，排名第一
• 北京市科学技术协会首都前沿学术成果，2023.07，排名第一
• 宁波市科学技术成果奖，智能工厂智能引擎研发，2023.12，参与
• 论文《云制造再探讨》获评2022年度中国机械工程学会优秀论文；
• 指导本科生在中文核心期刊《系统仿真学报》发表论文“基于深度强化学习的机器人轴孔装配策略仿真研究”；
• 指导本科生在“2023机器人与软件工程前沿国际会议”上发表论文“Architecture and Implementation of High-fidelity Digital Twins for Industrial Robots”；
• 指导毕业设计获西安电子科技大学自动化专业本科优秀毕业设计2次（2017级和2019级），获陕西省自动化学会优秀毕业设计大赛特等奖3次，1等奖3次，获评优秀指导教师8次；
• 西安电子科技大学海棠8号书院“雪球计划”指导11名学生全部保研名校，其中4名保研西电，7名学生保研清华、西交、中科大等，并获“优秀指导教师”称号；
• 获评西安电子科技大学优秀本科生导学团队指导教师，并获学校公开表彰；
• 指导本科生获得2022RoboCom 机器人开发者大赛乒乓乐扣国赛二等奖、计算机设计大赛西北赛区二等奖等；
• 担任西安电子科技大学第一届机器人工程卓越班班主任，带领该班取得良好成绩，竞赛获奖比例超过60%。

• 中国自动化学会机器人专业委员会委员（2025.07-）
• 《机器人技术与应用》期刊编委（2025.04-）
• 国际期刊Embodied Intelligence and Robotics（具身智能和机器人学）编委，2025.01.06-2027.01.06
• 博士论文获评2011年度西安电子科技大学优秀博士学位论文
• 中国仿真学会第三届智能物联系统建模与仿真专业委员会委员
• 中国仿真学会第四届国际交流工作委员会委员
• 国家工业信息安全发展研究中心制造业数字化仿真标准工作组（TC573/WG17）特聘专家
• 工业和信息化部教育与考试中心专家库专家
• 中国人工智能学会第四届智能制造专业委员会委员
• 中国自动化学会3D打印与社会制造专业委员会（筹）委员
• 中国图学学会第八届数字孪生专业委员会委员
• 国际期刊International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing编委
• 国际期刊Frontiers in Manufacturing Technology副编辑
• 国际期刊Robotics and Computer-Integrated Manufacturing客座编辑
• 国际期刊Digital Manufacturing Technology编委
• 国际期刊Artificial Intelligence and Applications编委
• 中国仿真学会、中国自动化学会、中国人工智能学会、中国计算机学会、IEEE、ASME等组织的会员
• 国家自然科学基金青年、面上以及一系列其他科技项目的评审专家
• 共发表学术论文近60篇，在Google Scholar中总被引3598次（截止到2023年7月1日）
• 以第1客座编辑的身份在国际期刊Robotics and Computer-Integrated Manufacturing（中科院1区）上分别以“Industrial Internet for Manufacturing”和“Smart Robotics for Manufacturing”为主题组织专刊2次
• 连续3次受邀在“IEEE工业电子协会”的旗舰会议“IEEE International Conference on Industrial Informatics”上组织智能制造专题
• 合作出版云制造英文专著：Lin Zhang, Yongkui Liu, Service Management and Scheduling in Cloud Manufacturing, Publisher: De Gruyter (18 July 2022),  444 pages

• 2023每日经济新闻、凤凰网等：工业云制造平台为何落地难？专家：面临工业场景复杂、盈利模式尚未形成等问题，http://www.myzaker.com/article/647ded34b15ec03ed5520ff0；https://news.ifeng.com/c/8QNSPsX21Vz
• 2023第三届中国仿真技术产业高峰论坛暨成都（温江）数字化创新峰会成功举办，https://www.sohu.com/a/678497199_120175719
• 2023机器人与软件工程前沿国际会议，https://www.scholat.com/vpost.html?pid=206854
• 2023机器人与软件工程前沿国际会议（FRSE 2023）在长沙顺利召开，https://www.sohu.com/a/687570222_121626208
• 2023第六届全国现代制造集成技术学术会议“人机交互与智能管控”专题论坛报告，https://mp.weixin.qq.com/s/oSh0Okh4SRlyyXN49IYcZg
• 2023第六届全国现代制造集成技术学术会议精彩内容回顾（专题论坛三：人机交互与智能管控），https://mp.weixin.qq.com/s/NuKMmDCoHtncjREGpkFwTg
• 2022年度100篇！中国机械工程学会2022年优秀论文遴选结果，《云制造再探讨》（序号32），https://mp.weixin.qq.com/s/unb1B1Q17FCVtSw8n8lHVw
• 2021人民咨询：云边协同的智能制造系统，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1715284795588695271&wfr=spider&for=pc
• 2019河海大学机器人与智能制造技术国际会议召开，https://www.caigou.com.cn/news/2019100814.shtml
• 2018服务型制造与创新论坛在武汉成功召开，http://qikan.cmes.org/CN/news/news66.shtml
• 2018【专家论坛】刘永奎副教授《云制造及相关关键问题探讨》报告PPT及视频全分享，https://www.sohu.com/a/283796805_120056516

• [比赛]课题组作品“数字孪生驱动的机器人深度强化学习装配系统”获得“申昊杯”第六届中国研究生机器人创新设计大赛三等奖 https://mp.weixin.qq.com/s/UkVAyxVvIeBQBr7bq_0y6A
• [比赛]课题组作品“基于数字孪生的工业机器人智能运维系统”获得“申昊杯”第六届中国研究生机器人创新设计大赛三等奖 https://mp.weixin.qq.com/s/UkVAyxVvIeBQBr7bq_0y6A
• [比赛]课题组作品获得第二十六届中国机器人及人工智能大赛全国决赛一等奖，2024-08-28
• [比赛]课题组作品获得第二十六届中国机器人及人工智能大赛全国决赛二等奖，2024-08-28
• [比赛] 课题组作品“基于深度强化学习的高精度机器人装配系统”入围“申昊杯”第五届中国研究生机器人创新设计大赛全国总决赛，获三等奖，https://mp.weixin.qq.com/s/KE32W6xk3874USfkOgD8EA，2023-08-23
• [比赛] “基于深度强化学习的机器人柔顺轴孔装配策略研究”，2023年陕西省第十六届自动化类专业本科优秀毕业设计（论文）大赛特等奖，2023-07-25
• [比赛] “工业机器人高保真数字孪生系统开发及其智能监控方法研究”，2023年陕西省第十六届自动化类专业本科优秀毕业设计（论文）大赛特等奖，2023-07-25
• [比赛] 课题组作品“工业机器人高保真数字孪生”，第二十五届中国机器人及人工智能大赛陕西赛区三等奖，2023-05-30
• [毕设] “基于深度强化学习的机器人柔顺轴孔装配”，西安电子科技大学2019级校级优秀本科毕业设计（论文）（西电自动化专业唯一），2023-06
• [论文] Yongkui Liu, Qing Zhao, Jianyong Feng, Chunfu Zhong and Lin Zhang, Digital twin for a robot assembly line: architecture and implementation, International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing, (2023) 2341034 (21 pages)
• [论文] 本科生撰写的论文在线发表：朱子璐，刘永奎，张霖，王力翚，林廷宇, 基于深度强化学习的机器人轴孔装配策略仿真研究, 系统仿真学报, DOI：10.16182/j.issn1004731x.joss.23-0518, 2023-07-20.
• [论文] Yongkui Liu, Xinyu Wang, Kang Yang, Yaduo Pan, Qianji Wang, Architecture and Implementation of High-fidelity Digital Twins for Industrial Robots, International Conference on The Frontiers of Robotics and Software Engineering, Changsha, China, Jun.16-18, 2023；
• [论文] Yongkui Liu,  Yaoyao Ping, Lin Zhang, Lihui Wang, Xun Xu, Scheduling of decentralized robot services in cloud manufacturing with deep reinforcement learning, Robotics and Computer–Integrated Manufacturing(中科院1区期刊), 80 (2023) 102454;
• [论文] Yaoyao Ping，Yongkui Liu，Lin Zhang，Lihui Wang，Xun Xu，Sequence generation for multi-task scheduling in cloud manufacturing with deep reinforcement learning, Journal of Manufacturing Systems(中科院1区期刊), 67 (2023) 315–337;
• [论文] Yaoyao Ping，Yongkui Liu，Lin Zhang，Lihui Wang，Xun Xu, Deep Reinforcement Learning Based Multi-Task Scheduling in Cloud Manufacturing Under Different Task Arrival Modes, Journal of Manufacturing Science and Engineering(美国机械工程师学会会刊),  2023, 145: 081003;
• [论文] Yongkui Liu, He Xu, Ding Liu, Lihui Wang, A digital twin-based sim-to-real transfer for deep reinforcement learning-enabled industrial robot grasping, Robotics and Computer–Integrated Manufacturing(中科院1区期刊), 78 (2022) 102365;