硕/博士研究生招生
2019年本科生科研训练题目，包括但不仅限于此范围。
欢迎工学院、以及其他院系的同学，特别是学有余力、对科研有兴趣，想对科研有初步了解的同学和我们联系，来实验室做科研。
（1）多智能体仿真平台搭建
题目简介：仿真平台是机器人控制算法研究的有效工具。本项目基于实验室已有的仿真平台，使用OpenAI Gym开发出满足多智能体协同与竞争研究的仿真环境。在本项目中，你会收获：1.Python开发仿真环境的能力 2.国际水中机器人大赛仿真组参赛机会 3.论文。
拟指导学生人数：1人
对学生要求：熟悉Python，有一定的计算机编程能力，有pygame开发经验优先。
（2）多智能体强化学习
题目简介：Multi-Agent Reinforcement Learning(MARL) 是AI极为火热的研究领域之一，OpenAI Five在Dota2比赛中使用此技术战胜了世界冠军。目前对于多智能体强化学习的研究还处于起步状态，主要的方法有MADDPG、ATOC等，本项目希望基于现有的gym环境开展MARL新算法的研究工作。在本项目中，你会收获：1.MARL相关知识 2.国际水中机器人大赛仿真组参赛机会 3.论文。
拟指导学生人数：1~2人
对学生要求：熟悉强化学习，熟悉Tensorflow或PyTorch，有多智能体理论、博弈理论基础的同学优先。
（3）基于深度强化学习的多智能体视觉追踪
题目简介：深度学习有着强提取特征的能力，强化学习有着强决策的能力，本研究希望在图像视觉领域，将两种方法有机结合，提出一种实时跟踪多智能体的新方法。在本项目中，你会收获：1.深度学习图像处理的相关知识 2.强化学习的相关知识 3.论文
拟指导学生人数：1~2人
对学生要求：熟悉Python，有一定的图像处理的知识。
（4）基于多智能体深度强化学习的多仿生机器鱼编队研究
题目简介：Multi-Agent Reinforcement Learning(MARL) 是AI中极为火热的研究领域之一，本研究工作希望使用现有的MARL方法，结合流体力学计算，在仿真中实现多智能体编队，并将其移植到现实机器人控制中。 在本项目中，你会收获：1.多智能体深度强化学习知识 2.流体力学计算知识 3.论文
拟指导学生人数： 1~2人
对学生要求：熟悉Python，熟悉C++，有一定的流体力学计算和深度强化学习的知识储备。
（5）基于机器学习的仿生机器鱼位姿控制研究
题目简介：目前对于水下机器人的位姿控制，还停留在传统控制方法中，本研究希望结合现有的AI技术，实现水下机器人的位置与姿态控制。在本项目中，你会收获：1.流体力学计算知识 2.机器人控制知识 3.机器学习算法 4.论文
拟指导学生人数：1人
对学生要求：熟悉Python，熟悉C++，有一定的流体力学计算和机器学习的知识储备。
（6）水下仿生机器人的能量节省研究
题目简介：如何减少机器人运动过程中能量消耗以及提高机器人的运动效率一直是一个挑战，本项目希望结合现有的AI技术，在已有的机器人基础上，进行能量节省的相关研究。在本项目中，你会收获：1.流体力学计算知识 2.机器人控制知识 3.机器学习算法 4.论文
拟指导学生人数：1~2人
对学生要求：熟悉Python，熟悉树莓派，有一定的流体力学计算和机器学习的知识储备。
（7）无人机+机器鱼协同控制
题目简介：生物界的生物不同个体的能力有差异性，根据生理结构不同有着各自的优点。人类被称作高等生物的原因之一就是因为人类具有合作的能力。许多生物种群间也存在合作的模式，不同生理结构的生物，跨种群之间的合作可能会带来1+1>>2的效果，本项目中，我们给无人机挂载摄像头，与机器鱼进行协同，共同完成群体协作任务。
拟指导学生人数：3-4人
对学生的要求：有AVR、ARM开发经验者优先考虑，熟悉C、python语言，了解计算机视觉常用算法，了解深度学习在计算机视觉中的应用，可合作发表论文。
（8）微小型高仿真仿箱魨机器鱼的研制
题目简介：箱魨是一种具备箱状外形的鱼类。与常见的鱼类不同，它不具备流线型的外观，身体的主体呈现棱形，且棱形边缘具备轮廓分明的脊骨。它的背部和底部的外表面向外凸出，侧边的外表面向内凹陷。这样的外观特征使得箱魨鱼具备良好的机动性和稳定性。本课题以箱魨Ostracion cubicus为仿生对象，研发一款具备高仿真外壳，且通过新型驱动材料实现运动驱动的厘米级（体长45～55cm）仿箱魨机器鱼。目前高仿真外壳已获得，后续的工作主要包括：1、新型驱动材料的选型、制作、测试；2、机器鱼电路系统的设计；3、机器鱼整机调试。
拟指导学生人数：1人
对学生的要求：1）对本项目所研究的内容有兴趣，科研态度端正，有责任心；2）具备电子设计、材料力学、固体力学的基础更好。
（9）基于人工侧线系统的流场感知与多机器鱼队形保持控制研究
题目简介：侧线是大多数鱼类重要的感知器官，为其在恶劣水环境下生存起关键作用。鱼类利用侧线感知周围邻居个体运动产生的涡街，从而感知邻居个体的运动状态和自身相对邻居个体的状态，通过局部反馈形成有序的群体队形。受此启发，本课题探究机器鱼利用自身搭载的人工侧线系统感知到的流场信息，实现多机器鱼队形保持控制。。
拟指导学生人数：1人
对学生的要求：1）对本项目所研究的内容有兴趣，科研态度端正，有责任心；2）具备流体力学、信号分析、编程、深度强化学习基础更好。
（10）基于人工侧线的机器鱼障碍物感知与避障研究
题目简介：侧线在鱼类的避障行为中起到了关键性作用，受此启发，本课题探究机器鱼利用自身搭载的人工侧线系统感知流场中障碍物的尺寸、大小、方向、位置等信息，并设计反馈控制回路，实现机器鱼的避障控制。
拟指导学生人数：1~2人
对学生的要求：1）对本项目所研究的内容有兴趣，科研态度端正，有责任心；2）具备流体力学、信号分析、编程、深度强化学习基础更好。
（11）面向水下电场通信的嵌入式系统设计
题目简介：现有的水下电流场通信的嵌入式系统中，软件部分的代码运行效率并不高，收发数据速度较缓慢。且目前基于水下电场通信的机器鱼组网方式仍存在缺陷，多水下机器人进行通信组网时，容易发生信号碰撞与丢包。项目希望设计更高效率的算法软件，实现稳定与快速的水下机器人组网。
拟指导学生人数：1~2人。
对学生的要求：熟悉计算器网络、嵌入式系统与技术、计算机组成、C语言。
（12）面向水下电场通信的电路模块设计
题目简介：水下电场通信是多水下机器人通信的一个仿生解决方案，与传统的水声通信等方式相比，具有诸多优势。本课题组已经提出一种通信稳定、功耗低和环境适应性强的近距离水下电流场通信方法，并在微小型机器鱼上实现。本项目希望改进现有水下电场通信电路板，提升电路板的发射功率、提升电路板的信号带宽、增强抗干扰能力等，以提高水下电流场通信的通信距离与降低误码率。具体di，希望设计具备电压信号发生和接收功能的电路。可以将两个功能集成到一块电路上，也可分开设计两块。关于电压信号发生器，希望可以产生多种频率(0~100Hz)、一定幅度(<36V)的电压信号。关于电压信号接收板，希望可以多通路(8通路,16通路等)采集上述参数的电压信号，同时兼具带通滤波功能。可合作申请发明专利。
拟指导学生人数：1~2人。
对学生的要求：熟悉基本电路原理、Mutisim仿真、模拟与数字电子技术，能够熟练运用Altium Designer。
（13）基于水下电场通信的相对定位算法移植
题目简介：目前基于水下电场通信的相对定位算法已初步设计完成，并且通过Matlab仿真证明其可行性，本项目希望将相对定位算法移植到STM32电路板上，实现高效率、实时的水下机器人相对定位。
拟指导学生人数：1人。
对学生的要求：熟悉STM32操作、C语言。