周惠兴 - 北京建筑大学学者网

个人简介 (Biography)

周惠兴，教授、MIMechE. CEng.、博士生导师，国家特聘专家；北京归国留学人员联合会副主席。原为中国农业大学3D打印研究中心及中国农业大学工学院精密工程研究中心主任、教授；现为北京建筑大学教授，建筑机器人与智能装备实验室负责人。
清华大学博士学位，英国注册工程师，英国机械工程师协会北京地区主席。曾任新加坡国立大学博士后、英国利兹大学/WABCO公司研究员/产品开发经理、英国600数控车床公司高级研发工程师。曾经兼哈工大湖州研究院科学家,英诺3D生物打印机公司科学家，郑州市直线电机及精密运动控制工程研究中心主任；具备国内外知名公司和大学的工作经历，在机电智能产品开发及产学研一体化方面具有丰富的经验。目前主要的研究领域为建筑机器人和智能装备。
已发表论文和著作130余篇，专利20余项，是多个国际刊物评阅人；曾帮助企业获得国家创新基金、国家重大科技专项、国家863项目。所开发的系列化直线电机智能装备、ECNC数控系统、大功率椭圆活塞数控车削机床、五轴车铣加工中心、cSPACE硬件在回路控制系统、芯片高速焊接机、直线电机气浮平台等已经系列化、市场化，在国内外得到广泛应用。
周惠兴教授团队从2016年开始进行建筑机器人及自动化设备方面的研究工作。其研制的CR1型瓷砖铺贴机器人参展2018年住博会，CR2型瓷砖铺贴机器人参展2019年城博会，2019年参展中国科技周北京主场，2019年6月获得北京发明协会银奖。2020年研制出地面整平机器人；2021年研制完成PS系列室内测量机器人；2023年研制完成AOP远程跟踪测量与监控机器人样机。

教育背景 (Education Background)

教育 / EDUCATION
♦ 1999年3月至2001年5月, Postdoctoral Research Fellow (博士后) , National University of Singapore, Lab of Mechatronics & Automation
研究领域: 直线电机,直线执行器及伺服控制
♦ 1998年7月, 博士, 机械工程, 清华大学精仪系
研究领域: 制造系统中直线伺服单元的研究与应用
♦ 1983年7月, 学士, 机械工程(机械制造工艺设备与自动化), 大连理工大学机械系
培训 / PART TIME TRAINING，University of Leeds，2001～2003
♦ 科技项目管理技能(如何申请,实施和管理科技项目,如项目计划,时间管理,资源管理等)
♦ 个人技能与合作(个人的技能与对组织的贡献,如何合作,创新以及讲演等等)
♦ 商业管理技能培训(一个公司或组织的结构组成,财务,人员及法律等方面的问题)

工作经历 (Work Experience)

2017年3月～现在, 教授，博导,MIMechE，CEng，北京建筑大学机电与车辆工程学院
♦ 北京市建筑安全监测工程技术研究中心主任
♦ 建筑机器人与智能装备实验室主任
♦ Chairman of Beijing Cluster of Institue of Mechanical Engineer (IMechE)
主要研究领域为：建筑机器人、建筑智能装备；直线执行器与3D打印技术等

2005年6月～2017年2月, 教授，博导, MIMechE，CEng，中国农业大学工学院
♦ 中国农业大学3D打印工程研究中心主任
♦ Chairman of Beijing Cluster of Institue of Mechanical Engineer (IMechE)
主要研究领域：直线电机与直线执行器平台，CNC机床，生物3D打印技术与智能装备等。

2003年8月～2005年6月, MIMechE，CEng，Senior R&D Engineer , 600 LATHES 公司(600集团,英国)
英国600LATHES是欧洲最大的数控车床生产厂家,是一个跨国集团,生产世界上著名的Colchester 和Harrison机床,有上百年的历史,主要市场在欧美.
主要研发工作:
♦ 研究与开发高性能5~8轴数控车铣加工中心(三维设计含双主轴和伺服动力刀架)
♦ 开发数控车床全自动伺服上料器及24小时全自动运行系统
♦ 和利兹大学合作英国工程与物理科学研究基金(EPSRC)项目（Pumptuator）

2001年5月～2003年8月, TCS Researcher (含项目管理), 英国利兹大学机械工程学院
利兹大学的工程研究和教学在英国评为最高级,5+. 它的EPSRC研究项目和经费分别排在英国大学的前5名和前10名. 我的项目是:研究直线执行器及在车辆控制系统中的应用.合作公司是世界著名的WABCO车辆控制公司,它是ABS的发明者,主要产品是车辆控制部件和系统.这是一个战略研究项目,得到了英国政府的支持.与利兹大学材料系主席Bell教授合作,并得到这方面美国权威的Newnhem教授(The Pennsylvania State University,美国)的支持.该项目完成后获得英国政府TCS杰出项目奖(2003).
主要研发工作:
♦ 率先研制先进石英电机直线执行器(从概念到实验原型)，在WABCO公司进行试验；
♦ 石英直线执行器驱动的车辆刹车系统和齿轮移动系统项目的前瞻性研究
♦ 设计了基于LabView 的实验系统和并成功进行了环境实验(-40~80度)
♦ 完成了石英材料测试系统设计(3D，基于LabView)
♦ 混合式直线驱动执行器研究 (Pumptuator)

1999年3月～2001年5月, 博士后研究员, 新加坡国立大学(新加坡)
新加坡国立大学在亚太地区是比较有名的大学,我在机电一体化和自动化实验室(电子和计算机系)工作了2年. 主要有三个领域：1）对国际上先进的高精度门式机器人(或称机床)进行研究,用于硅片加工和高精读精密运动控制,研究和应用了管式直线电机；2）对超声波直线电机进行控制研究；3）对精密微操作系统进行研究,应用了石英直线执行器,用于显微镜下的细胞操作（和新加坡国立大学医药系主任合作）。研究中广泛应用了dSPACE, MATLAB & Simulink, LabView, PMAC及DSP和控制C语言.
主要研发工作:
♦ 先进直线电机高速精密驱动(微米和纳米级)控制技术研究,用于硅片加工
♦ 精密机器人/机床的超声波直线电机精密运动控制
♦ 开发了一基于石英直线电机的精密微操作系统，可用于生物细胞微操作(与医药系合作)
♦ 提出了基于DSP的双轴跟踪驱动概念，它可用于特种数控系统和传动(如非园加工)
♦ 开发和研究了基于DSP的新的电机编码器细分系统

研究方向 (Research Area)

主要研究方向为：
♦ 建筑机器人与智能装备
♦ 建筑工业化与智能建造装备
♦ 机器人与自动化设备
♦ 直线执行器与3D打印技术
主要研发目标
♦ 研制机器人技术应用于建筑全生命周期，全面提升建筑建造、维护、拆除等各阶段自动化水平；
♦ 将机器人技术应用于装配式建筑自动化生产线，推进建筑构件制造工业化、现代化。
♦ 引领机器人在建筑设计、建造、维护、救援方面的发展；形成新的利润增长点。
建筑机器人及智能建造装备研发具体领域：
1. 建筑施工机器人领域
♦ 地面整平机器人（样机）：研制小型地面机器人，用于精装修地面整平。地面整平后，可直接用于瓷砖铺贴或木地板、地板革等装修铺贴。
♦ 塔吊远程机器人控制（样机）：包括研究适合于远程操作的执行器设计、远程操作机械手设计；研制自动释放吊钩及吊挂控制系统；研制起吊物空中主动定向、定位技术及装置。
♦ 瓷砖铺贴机器人（样机）：含地面铺贴和墙面铺贴，砖缝填胶等
♦ 房间实测实量机器人（样机）：地面与墙面质量、水平与垂直度自动检测、远程控制与边缘计算、云处理等
♦ 远程测量与监控机器人（研究进行中）：基坑变形远程监测、桥梁变形监测、隧道及轨道变形监控等
♦ 大理石挂板与填缝胶机器人：挂板结构设计与自适应开槽机器人，挂板辅助机器人。
♦ 钢筋捆扎机器人：适合于工地与车间生产的大规模钢筋捆扎处理机器人
2. 建筑工业化领域
♦ 研制用于PC构件生产线自动化设备及机器人（研究进行中）。
♦ 适合于中国标准的边模设计，研制相应的边摸机器人，边模管理系统（研究进行中）
♦ 生产线精准浇注机器人
♦ 装配式建筑智能吊装装备
3. 特种3D打印机研发
♦ 3D生物血管打印机
♦ 3D类器官柔性制造机器人

社会兼职 (Academic Employment)

2017-现在 北京归国留学人员联合会副主席
2017-现在 中国自动化学会建筑机器人委员会委员
2006-现在 英国机械工程师协会北京地区主席
2018-现在 哈工大湖州机器人研究院科学家
2020-现在 北京市工程师学会理事