陆熊

个人信息Personal Information

副教授

招生学科专业:
仪器科学与技术 -- 【招收硕士研究生】 -- 自动化学院
电子信息 -- 【招收硕士研究生】 -- 自动化学院

学历:东南大学

学位:工学博士学位

所在单位:自动化学院

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个人简介Personal Profile

2000年、2003年和2008年分别于东南大学仪器科学与工程学院获(测控技术与仪器)学士学位、(测试计量技术及仪器)硕士学位和(测试计量技术及仪器)博士学位。2008年10月加入南京航空航天大学自动化学院测试工程系,从事教学与科研工作。2019年8月-2020年8月,英国圣安德鲁斯大学(计算机科学学院,SACHI人机交互小组)访学一年。IEEE Member (Robotics and Automation Society, Computer Society, Instrumentation and Measurement Society)

 

一直从事力触觉再现人机交互与虚拟现实技术的研究,以期促进力触觉、视觉和听觉多模态融合的新型人机交互技术的发展,使得操作者不仅能看到、听到而且能触摸到虚拟物体(典型应用包括如医疗仿真、外科手术培训、遥操作、康复训练等)。研究内容包括:探索力觉和触觉再现新方法和新原理、新型力触觉人机接口设备、人类的力触觉感知和认知、基于物理意义的人与物体交互建模、力触觉再现应用等的研究。此外,也开展嵌入式系统开发和应用研究,涉及智能传感和信息处理、面向性能可靠的容错嵌入式系统、面向功能可靠的安全性嵌入式系统等。

 

承担本科生课程《计算机软件技术基础》、《计算机实践》、《单片微控制器原理及应用》等;承担研究生课程《ARM嵌入式系统设计与应用技术》;指导大学生创新训练计划项目10余项(含省和国家级7项)。


科研项目

主持和完成国家自然科学基金项目2项、江苏省基础研究计划(自然科学基金)2项等科研项目。

(1) 企业合作项目. “简统化**TM抗干扰算法研究”. 2014.1-2025.12;

(2) 江苏省基础研究计划(自然科学基金)“面向机器人灵巧手的力触觉环境感知关键技术研究”, 主持. 2021.07-2024.07;

(3) 南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金“面向人手灵巧操作的局部励磁式多点力触觉再现和建模方法研究”, 主持. 2022.01-2023.12;

(4) 余度容错控制架构设计与实现, 第二主持, 2020.04-2023.04;

(5) 国家自然科学基金(面上项目)“基于磁力驱动的非接触式力触觉再现方法和建模理论研究”, 主持. 2018.01-2021.12;

(6) 南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金“基于电磁场控制的力觉和触觉融合再现方法和理论研究”, 主持. 2016.01-2018.06;

(7) 国家自然科学基金(青年科学基金项目)“基于摩擦力控制的触觉再现建模理论和方法研究”, 主持. 2013.01-2015.12;

(8) 江苏省基础研究计划(自然科学基金)(青年基金项目)“基于摩擦力控制的触觉再现方法及应用研究”,主持. 2012.07-2015.06;

(9) 国家自然科学基金(青年科学基金项目)“基于视觉和触觉感知的手势交互及其在运动康复中的应用”, 参加. 2012.07-2015.06;

(10) 远程测控技术江苏省重点实验室开放基金课题“力触觉再现中的操作者特性和系统建模方法研究”, 主持;

(11) 江苏省基础研究计划(自然科学基金)“力触觉再现系统的稳定性理论和方法研究”, 第二主持. 2010.07-2013.07;

(12) 南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金“基于摩擦力控制的触觉再现及建模方法研究”, 主持;

(13) 南京航空航天大学基本科研业务费专项研究基金“基于PowerPC 和快速486 双内核非相似余度飞控计算机硬件设计预研”, 主持;

(14) 企业合作项目“ColdFire微控制器安全配置和数据管理研究”, 主持;

(15) 企业合作项目“ColdFire微控制器安全性自检和软熔丝技术研究”, 主持.

另有嵌入式系统应用相关的企业合作项目。

 

学术成果

近年来,在研究领域发表论文30余篇(第一作者或通讯作者),其中SCI和EI收录论文10余篇,获中国发明专利授权4项、软件著作权3项。


[1] 陆熊*, 雷雄文, 章传龙, 吴云龙, 宋爱国. 基于振动和磁力式重力场的多点力触觉再现系统.东南大学学报(自然科学版) . 网络首发时间:2025-01-10. https://link.cnki.net/urlid/32.1178.N.20250110.1255.002.

[2] Xiong Lu (陆熊)*, Dong Sun, Hongbin Yin, Huafang Xu, Yuxing Yan, Changcheng Wu, and Aaron Quigley. 3-D Tactile-Based Object Recognition for Robot Hands Using Force-Sensitive and Bend Sensor Arrays[J], IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, 2023, 15(4): 1645-1655. DOI: 10.1109/TCDS.2022.3215021.

[3] Jiawen Yi , Jiaojiao Liu , Chuanlong Zhang and Xiong Lu (陆熊)*. Magnetic Motion Tracking for Natural Human Computer Interaction: A Review[J]. IEEE Sensors Journal, 2022, 22(23): 22356-22367, DOI: 10.1109/JSEN.2022.3215285.

[4] Xiong Lu (陆熊)*, Yuxing Yan, Beibei Qi, Huang Qian, Junbin Sun, Aaron Quigley. Contactless haptic display through magnetic field control[J], IEEE Transactions on Haptics, 2022, 15(2): 328-338, doi: 10.1109/TOH.2022.3151673.

[5] Lu, Xiong(陆熊)*; Lin, Minxu; Wang, Shouchun; Hu, Xusheng; Yin, Hongbin; Yan, Yuxing. Experiment Study for Wrist-Wearable Electro-Tactile Display[J]. Sensors, 2021, 21(4):1332. https://doi.org/10.3390/s21041332

[6] Xiong Lu(陆熊)*, Beibei Qi, Huang Qian. Kinect-based human finger tracking method for natural haptic rendering[J]. Entertainment Computing, 2020(33), p. 100335, 2020/03/01/ 2020.

[7] Xiong Lu(陆熊)*, Beibei Qi, Hao Zhao and Junbin Sun. A human arm's mechanical impedance tuning method for improving stability of haptic rendering[J]. Robotica, 2020.

[8] 陆熊*, 孙东, 鄢昱星, 陈晓丽, 黄晓梅. 基于电磁力控制的非接触式二维力触觉再现系统[J], 仪器仪表学报, 2022, 43(07): 174-180.

[9] 陆熊*,林闽旭,高永强,黄晓梅, 陈春晓, 刘佳. 面向多点交互的多模态振动反馈触觉再现系统[J], 国防科技大学学报, 2021, 43(3): 52-57. 2021.6 

[10] Shouchun Wang, Xiong Lu*, Haohao Sun. Design and Optimization of Squeeze Film Effect based Tactile Display System[C], 2019 IEEE World Haptics Conference (WHC), Tokyo, 2019.7.9-2019.7.12.

[11] 陆熊, 孙浩浩, 万文章, 陈晓丽. 柔软物体力触觉形变模型验证系统[J], 国防科技大学学报, 2018-10, 40(05):60-64.

[12] 陆熊,陈晓丽,孙浩浩,赵丽萍.面向自然人机交互的力触觉再现方法综述[J].仪器仪表学报,2017,38(10):2391-2399.

[13] Xusheng Hu, Xiong Lu*, Haohao Sun. The Wearable Tactile Information Expression System based on Electrotactile Rendering[J]. Transactions on Edutainment XIII, 2017.

[14] Xiong Lu*, Hao Zhao, Yong-Qiang Ye. Stable Haptic Rendering Using a Pipelined Threading Architecture[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2012, Vol. 9, 98:1-6.

[15] Xiong Lu *, Aiguo Song. Stable haptic rendering with detailed energy-compensating control[J]. Computers & Graphics, 2008, 32(5): 561-567.

[16] Chuanlong Zhang, Jiaojiao Liu, Shouchun Wang, Yifan Long, Yunlong Wu, Xiong Lu(陆熊)*. Research on Multimodal Image Display System with Electrovibration-Based Tactile Rendering [C]. Proceedings of the 2023 2nd International Conference on Artificial Intelligence, Human-Computer Interaction and Robotics (AIHCIR), 08-10 December, 2023: 220-224. doi:  10.1109/AIHCIR61661.2023.00044.

[17] Jiaojiao Liu, Xiong Lu(陆熊)*, Hongbin Yin, Xianglin Tao, Chuanlong Zhang, and Aaron Quigley. A Constraints-based Dynamic Time Warping Method for Gesture Recognition with Kinect [C]. Proceedings of the Proceedings of the 2023 3rd International Conference on Robotics and Control Engineering(RobCE '23), Nanjing, China, May 12–14, 2023: 178–183. https://doi.org/10.1145/3598151.3598181.

[18] Liping Zhao, Xiong Lu*, Xianglin Tao, Xiaoli Chen. A Kinect-based Virtual Rehabilitation System through Gesture Recognition[C]. 16th IEEE International Conference on Virtual Reality and Visualization, 2016, Hangzhou, China, 2016.9.24-9.26.

[19] 殷宏彬, 赵悦, 唐维彦, 林闽旭, 陆熊*, 黄晓梅. 基于相关点均值处理的Kinect人手位置检测方法研究 [J]. 南京信息工程大学学报(自然科学版), 2021, 13 (03): 332-339.

[20] 孙俊彬, 陆熊*, 潘覃毅, 林闽旭, 殷宏彬, 黄晓梅. 基于SteamVR激光扫描的手指位置检测系统设计[J], 电子测量技术, 2020, 43(15):154-157.

[21] 高永强, 陆熊*, 黄晓梅, 刘佳. 基于位移控制的线圈自动绕线系统研究[J], 计算机测量与控制, 2020, 28(05):84-87.

[22] GAO Yongqiang, LU Xiong*, SUN Junbin, TAO Xianglin, HUANG Xiaomei, YAN Yuxing, LIU Jia. Vision-Based Hand Gesture Recognition for Human-Computer Interaction——A Survey[J], Wuhan University Journal of Natural Sciences, 2020, 25(02):169-184.

[23] 孙浩浩, 陆熊(*), 陈晓丽, 钱煌, 黄晓梅. 基于电致振动效应的大面积多模态触觉再现系统[J], 机械制造与自动化, 2019, (01):168-171.

[24] 钱煌, 陆熊*, 张珅榕, 何敏, 黄晓梅. 面向电磁式力触觉再现的三维电磁作用力测量系统[J], 电子测量技术, 2019, (01):45-48.

[25] 李沅泽, 陆熊*, 胡叙胜, 赵丽萍, 陈思凡, 马露. 宽幅度摩擦力控制触觉再现系统[J]. 计算机与现代化, 2016, (09): 45-48.

[26] 陶想林, 陆熊*, 殷斌. 基于PowerPC和X86的二余度非相似飞控计算机系统设计与实现[J]. 现代电子技术, 2014, (20):91-94.

[27] 陈思凡, 陆熊*. 基于电致振动效应的触觉再现系统的设计与实现[J]. 计算机与现代化, 2014, (04): 211-214.

[28] 马露, 陆熊*. 基于摩擦力控制的触觉再现系统研究[J]. 计算机技术与发展, 2014, (01): 62-65.

[29] Lu, Xiong*,Song, Ai-Guo,Ye, Yong-Qiang,Improved haptic rendering through tuning the mechanical impedance of human arm[C]. 2011 IEEE International Conference on Virtual Environments, Human-Computer Interfaces and Measurement Systems, VECIMS 2011, Ottawa, ON, Canada,2011.9.19-2011.9.21.

[30] Hao Zhao, Chen-Xi Xu, Xiong Lu*. Influence of mechanical impedance of human arm on the stability of haptic rendering[C]. 2012 10th IEEE International Conference on Virtual Environments, Human-Computer Interfaces, and Measurement Systems, VECIMS 2012, 130-134, Tianjin, China, 2012.7.2-2012.7.4.

[31] Yuanqing Wang, Xiaochao Zhou, Xiong Lu*. Learning and cognitive system using friction control based tactile rendering[C]. VECIMS 2012, 126-129, Tianjin, China, 2012.7.2-2012.7.4.

[32] Chen-Xi Xu, Hao Zhao, Xiong Lu*. Portable environment detection system based on vibrotactile feedback[C]. VECIMS 2012,217-221, Tianjin, China, 2012.7.2-2012.7.4.

[33] 陆熊, 宋爱国*. 力/触觉再现中柔性物体可视化物理形变模型研究进展[J], 计算机辅助设计与图形学学报, 2008, 20(11): 1389-1395.

[34] 陆熊, 宋爱国*, 等. 基于虚拟仪器技术的针尖锋利度和强度试验研究[J], 计量学报, 2008,29(3): 222-225.

[35] 陆熊, 宋爱国*. 基于位移峰值信息的实时自适应分段速度估算方法[J], 宇航学报, 2007, 28(6): 1740–1746.

[36] 陆熊*, 吴云龙, 龙一凡, 章传龙, 王世山, 吴常铖. 适用于磁力式力触觉再现的电磁位姿检测方法[P]. 中国发明专利: 202411048013.6, 申请日: 2024.08.09.

[37] 陆熊*, 吴云龙, 龙一凡, 章传龙, 黄晓梅, 王世山. 基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法[P]. 中国发明专利: 202411089860.7, 申请日:2024.07.31.

[38] 陆熊*, 雷雄文, 许林珊, 李雨嫣, 费飞. 基于万向旋转结构的磁力式力触觉再现系统及再现方法[P]. 中国发明专利: 202411040473.4, 申请日:2024.07.30.

[39] 陆熊*, 龙一凡, 吴云龙, 章传龙, 吴常铖, 费飞. 面向力触觉再现的三维线圈组合激励位姿检测系统及方法[P].  中国发明专利: 202410856652.9, 申请日:2024.06.28.

[40] 易家文, 陆熊*, 章传龙. 视觉与电磁融合式位置检测方法及力触觉再现系统[P]. 中国发明专利: 2023106224664, 申请公布日:2023.10.03.

[41] 陆熊*, 鄢昱星, 孙东, 吴常铖, 黄晓梅. 基于海尔贝克阵列的多点力触觉再现方法及系统[P]. 中国发明专利: CN115904116A, 申请公布日2023.04.04.

[42] 陆熊*, 刘娇娇, 许华方, 鄢昱星, 黄晓梅. 基于组合电磁铁的三维局部励磁式力触觉再现系统及方法[P]. 中国发明专利: CN115237252A, 申请公布日2022.10.25.

[43] 陆熊*, 易家文, 吴常铖. 基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法[P]. 中国发明专利: CN115510699A, 申请公布日2022.12.23.

[44] 陆熊*, 王寿春, 钱煌, 陈晓丽, 高永强. 基于电磁场组合激励控制的非接触式力触觉再现系统及方法[A]. 中国发明专利: CN109145513A, 申请公布日2019.01.04, 授权公告日2023.11.07.

[45] 陆熊*, 赵丽萍, 胡叙胜, 李沅泽, 陈晓丽, 孙浩浩. 基于电磁场控制的力觉和触觉融合再现装置和方法[P]. 中国发明专利:CN106227346A, 申请公布日2016.12.14, 授权公告日2022.10.21.

[46] 陆熊*, 李沅泽, 赵丽萍, 胡叙胜. 一种宽幅摩擦力控制触觉再现装置及方法[P]. 中国发明专利:CN104679241A, 申请公布日2015-06-03, 授权公告日2018.02.06.

[47] 陆熊*, 马露, 陈思凡, 李沅泽, 陶想林, 殷斌. 基于双向摩擦力控制的触觉再现装置及触觉再现方法[P]. 中国发明专利:CN104063054A, 申请公布日2014-09-24, 授权公告日2017.02.15.

[48] 陆熊*, 万文章, 张丹, 周小超, 徐晨曦. 柔性物体力触觉再现形变模型验证装置和方法[P]. 中国发明专利:CN102147661A, 申请公布日2011-08-10, 授权公告日2013.01.23.

[49] 陆熊*, 许华方, 殷宏彬. 基于体元和表面网格模型的多模态虚拟医学触诊培训系统[简称:VPalTRNHaptic]. 计算机软件著作权, 2022.

[50] 陆熊*, 赵浩, 陶想林. 基于并行预计算方法的力触觉再现仿真系统[简称: PPHaptics]. 计算机软件著作权, 2017.

[51] 陆熊*, 钱煌. 基于Kinect的虚拟康复训练和评测软件[简称: VirtualRehab]. 计算机软件著作权, 2013.


博士学位论文

[1] 陆熊. 虚拟环境中力/触觉建模与感知理论和方法研究[D]. 江苏:东南大学, 2008. http://dx.doi.org/DOI:10.7666/d.y1424616.

https://d.wanfangdata.com.cn/thesis/ChhUaGVzaXNOZXdTMjAyNDA5MjAxNTE3MjUSCFkxNDI0NjE2Gggzd2dodXZydA%253D%253D


指导硕士研究生情况

在读研究生6人,已毕业研究生26人。

毕业生签约单位(按年度先后顺序):沈飞1人、华为5人、中兴4人、中航工业633所1人、航天二院1人、卡斯柯信号1人、航天二院1人、无锡惠山高新技术1人、江苏无线电厂1人、南京中新赛克1人、小米移动软件2人、中电二十八研究所1人、瑞芯微电子1人、宝钢1人、航天804所1人、中电五十八研究所1人、金篆信科南京分公司1人、中电五十八研究所1人、上海航天电子有限公司1人、苏州纳芯微电子股份有限公司1人(2025届)。


欢迎数学/物理/电子/计算机等基础扎实、动手能力强、英语>=CET6的学生加入我们团队。未来已来,Let’s Touch It!

Updated FEB2025

  • 教育经历Education Background
  • 工作经历Work Experience
    2008.10 至今
    • 南京航空航天大学
  • 研究方向Research Focus
  • 社会兼职Social Affiliations
  • 力触觉再现系统
  • 人机交互和虚拟现实
  • 智能传感与嵌入式系统