教学课程

春季学期：

海洋观测技术前沿与仪器（课号：80460302）

Microsensors（课号：86000122）

“微机电系统技术及应用” （课号：80130462）

秋季学期：

水下软体机器人技术与应用（课号：85991212）

现代传感技术（课号：80130162）

研究领域

       海洋软体机器人与智能传感团队（OASIS LAB），面向国家“海洋强国”战略和重大需求“海洋智能化巡航与探测”，主要开展水下软体机器人、水下软体机械手和水下智能感知技术三个子方向研究：

1. 水下软体机器人

       “软体机器人”被列为机器人领域十二大前沿技术之首，针对水下复杂巡航和探测环境，设计小型化、轻量化、无线化、可控化和智能化的水下软体机器人：

1）水下软体机器人建模、仿生结构设计、有限元仿真及优化

2）水下软体机器人的智能视觉感知系统（基于图像增强和深度学习算法）

3）水下软体机器人的驱动& 传感系统

4）跨介质两栖仿生机器人、柔性管道机器人、仿生章鱼机器人、小型化磁控软体机器人

2. 水下软体机械手技术

       相比于于传统刚性机械手，水下软体机械手具有自适应强、兼容性好、安全交互等优势，更适合水下生命体自适应无损抓取、海底采样、海底打捞等场景任务，具体研究内容包括：

1）多模态刚-柔耦合软体机械手研究

2）智能感知融合水下柔性抓取系统研究

3）基于“视-触融合”技术的水下智能抓取研究

4）基于深度学习的水下柔性机械臂研究

3. 水下智能感知技术

       可靠的智能感知是探索水下“危极特恶”环境必要保障，面向水下机械手的安全精密操控、非结构化环境探测等任务（具有智能化、可靠性和安全交互能力），主要开展如下水下智能感知技术研究：

1）基于纳米摩擦发电（TENG）的水下智能感知技术

2）基于分布式光纤传感（FBG）的水下智能感知技术

3）基于视-触觉传感的水下智能感知技术

主要项目

1. 国家自然科学基金青年基金项目，主持，在研

2. “十四五”国家重点研发计划项目子课题，主持，在研

3. 广东省基础与应用基础研究基金-海上风电联合基金项目，主持，在研

4. 教育部产学合作协同育人项目，主持，在研

5. JKW基础加强计划课题，课题副组长，在研

6. 中国科协2024年度“科技智库青年人才计划”项目，主持，在研

7.“海洋十年”中国行动国际合作种子基金项目，主持，在研

8. 深圳市重点实验室项目，实验室副主任，在研

9. 深圳市自然科学基金（面上项目），主持，在研。

10. 深圳市高等院校稳定支持计划项目，主持，在研

11. 深圳市“鹏城孔雀计划”科研启动项目，主持，在研

12. 北京市科协2022-2024年度“青年人才托举工程”项目，主持，在研

13. 江淮前沿技术协同创新中心首批“追梦基金”课题，主持，在研

14. 清华大学深圳国际研究生院-海外科研合作基金项目，主持，在研

15. 清华大学深圳国际研究生院-交叉科研创新基金项目，主持，在研

16. 企业合作课题-北京中航天佑科技有限公司，主持，在研

17. 中国工程院重点咨询项目，参与，在研

18. 清华大学“水木学者”计划，主持，已结题。

19. 湖南省工业领域重点研发项目，子课题负责人，已结题

20. 江苏省先进制造装备技术重点实验室2021年度开放课题，主持，已结题

21. 北京市科协科技馆之城公共服务展教示范A类项目，核心参与，已结题（优秀）

22. 中国博士后科学基金-面上项目，主持，已结题

23. 中国博士后国际交流计划-引进项目，主持，已结题

代表性论文

       已在机器人、机械、材料多学科交叉领域旗舰国际期刊和机器人国际顶级会议发表高水平SCI/EI论文60余篇（ESI高被引论文2篇，旗舰JCR Q1期刊封面论文5篇，Wiley Excellent Author Paper 3篇）、以第一完成人身份授权发明专利36项（包括美国专利1项），一作/通讯出版中英文专著2本、中英文学术章节2章，并作为主要起草人（第三顺位）发布软体机器人领域首个国家团体标准《软体机器人技术要求》。

代表性论文：

[1] Juntian Qu*, Guangming Cui, Zhenkun Li, Shutong Fang, Xianrui Zhang, Ang Liu, Mingyue Han, Houde Liu, Xueqian Wang and Xiaohao Wang, “Advanced Flexible Sensing Technologies for Soft Robots,” Advanced Functional Materials, 34: 2470161, 2024. (中科院一区TOP，IF: 18.5) (卷首封面论文Frontispiece Paper)

[2] Juntian Qu*, Baijin Mao, Zhenkun Li, Yining Xu, Kunyu Zhou, Xiangyu Cao, Qigao Fan, Minyi Xu, Bin Liang, Houde Liu, Xueqian Wang, and Xiaohao Wang, “Recent Progress in Advanced Tactile Sensing Technologies for Soft Grippers,” Advanced Functional Materials, 2023. (中科院一区TOP，IF: 18.5) (ESI Highly-cited Paper)

[3] J. Qu*, Q. Yuan, Z. Li, et al., All-in-one Strain-triboelectric Sensors Based on Environment-friendly Ionic Hydrogel for Wearable Sensing and Underwater Soft Robotic Grasping, Nano Energy, vol. 111, pp. 108387, 2023. (中科院一区TOP，IF: 16.8) (ESI Highly-cited Paper)

[4] Baijin Mao, Kunyu Zhou, Yaocen Xiangyu, Yuzhu Zhang, Qiangjing Yuan, Hongwei Hao, Yaozhen Chen, Houde Liu, Xueqian Wang, Xiaohao Wang and Juntian Qu*, “A Bio-inspired Robotic Finger for Multi-modal Tactile Sensing Powered by Fiber Optic Sensors,” Advanced Intelligent Systems, 6: 2400175, 2024. (JCR Q1, IF: 6.8) (Front Cover Paper & Wiley Excellent Author Paper)

[5] Kunyu Zhou, Baijin Mao, Yuzhu Zhang, Yaozhen Chen, Yuyaocen Xiang, Zhenping Yu, Hongwei Hao, Wei Tang, Yanwen Li, Houde Liu, Xueqian Wang, Xiaohao Wang, Juntian Qu*, “A Cable-Actuated Soft Manipulator for Dexterous Grasping Based on Deep Reinforcement Learning,” Advanced Intelligent Systems, 2024. (JCR Q1, IF: 6.8) (Inside Cover Paper)

[6] Juntian Qu*, Zhenping Yu, Wei Tang, Yining Xu, Baijin Mao, Kunyu Zhou, “Advanced Technologies and Applications of Robotic Soft Grippers,” Advanced Materials Technologies, 2024. (JCR Q1, IF: 6.4) (Front Cover Paper & Wiley Excellent Author Paper)

[7] Kunyu Zhou, Baijin Mao, Yuzhu Zhang, Yaozhen Chen, Yuyaocen Xiang, Zhenping Yu, Hongwei Hao, Wei Tang, Yanwen Li, Houde Liu, Xueqian Wang, Xiaohao Wang, Juntian Qu*, “A Cable-Actuated Soft Manipulator for Dexterous Grasping Based on Deep Reinforcement Learning,” Advanced Intelligent Systems, 2024. (JCR Q1, IF: 6.8) (Cover Paper)

[8] Wei Tang, Zhenping Yu, Yunfei Wang, Peizheng Chen, Houde Liu, Xueqian Wang, Xiaohao Wang, Juntian Qu*,“Design and Multi Parameter  Performance Optimization of the Bionic Robotic Fish Driven by Tail Fin,”Ocean Engineering, 2024. (中科院一区, IF: 4.6) 

[9] J. Qu*, Y Xu, Z Li, Z Yu, B Mao, Y Wang, Q Fan, X Qian, M Zhang, M Xu, B Liang, H Liu, X Wang, X Wang, T Li. “Recent Advances on Underwater Soft Robots,” Advanced Intelligent Systems, 2023. (JCR Q1, IF: 6.8) (Wiley Excellent Author Paper)

[10] Jiajia Zhang, Qiangjing Yuan, Sihang Gao, Rui Li, Baijin Mao, Yunbin Ma, Guanqiu Qi, Juntian Qu*, Xiaojing Mu* and Zhihao Zhou*, “Wearable Pendulum−Rotor-Separated Hybrid Generator for Smart Healthcare Monitoring,”ACS Applied Materials & Interfaces, 2024. (JCR Q1, IF: 8.3)

[11] Zhenping Yu, Xinmeng Zhou, Yedong Huang, Kunyu Zhou, Guangming Cui, Juntian Qu*, “Multi-cluster distributed optimization strategy for turbine wake environment,”Advanced Intelligent Systems, 2024. (JCR Q1, IF: 6.8)

[12] Qigao Fan*, Guangming Cui, Juntian Qu*, Yueyue Liu, Xinyu Liu, “Control of Multiple Identical Mobile Microrobots for Collaborative Tasks Using External Distributed Magnetic Fields,” IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2024. (JCR Q1, IF=5.9)

[13] Weichen Wang, Cong Zhao, Zhaoyang Wang, Baijin Mao, Haoyu Wang, Yiping Zhang, Ziyue Xi, Xiang Cheng, Minyi Xu* and Juntian Qu*, “A Durable and Self-Powered Triboelectric Sensor for Hydraulic Pressure Monitoring and Underwater Disturbance Detection,” IEEE Sensors Journal, 2024. (JCR Q1, IF: 4.3)

[14] Juntian Qu*, Xiangyu Cao, Shancheng Jiang, Jia You, and Zhenping Yu, “UIEFormer: Lightweight Vision Transformer for Underwater Image Enhancement,”IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2024. (JCR Q1, IF: 3.8)

[15] Zhenkun Li*, Jiaohao Dong, Shengjie Zhang, Yanwen Li, Chengyao Deng, Decai Li, Hongchao Cui, Zhanxian Li, Zhongru Song, Jie Yao, Juntian Qu*, “Phase transition reversible 3D printing of magnetic thixotropic fluid,” Applied Materials Today, 2023. (JCR Q1, IF: 7.2)

代表性著作

1. 机器人英文专著《Introduction to Advanced Soft Robotics》，第一作者（authored book），Bentham Books，ISBN: 978-981-5256-48-2，2024

2.《海洋科学百科全书》（上海交大出版社）- 副主任编委，edited book, 2025

3. 《中国新材料科学普及报告2023走近前沿新材料5》-第九章-《软体机器人》 （一作/通讯），ISBN: 978-7-122-45383-9, 化学工业出版社, 2024

4. Book Chapter“Progress and challenges in micro- and nano-fabrication of wearable sensors”， ELSEVIER出版社丛书“Advanced Sensors for Smart Healthcare”，一作/通讯，2025

主要专利成果

1. 曲钧天，向喻遥岑，毛百进，周坤钰，郝宏伟，王伟琛，钱献宽，基于光纤布拉格光栅的传感器，中国发明专利，ZL202411033536.3

2. 曲钧天，张先睿，崔光明，刘昂，用于多个磁性微型机器人空间运动闭环控制的全局磁场发生装置，中国发明专利，ZL202411373687.3

3. 曲钧天，黄烨东，毛百进，樊昊，一种可多模态灵巧操作的刚柔耦合抓手，中国发明专利，ZL202411302604.1

4. 曲钧天，王伟琛，丁文伯，赵洪发，徐敏义，朱嘉淇，一种全方向摩擦电触须传感器，中国发明专利，ZL202411211133.3

5. 曲钧天，黄烨东，张晓峰，一种基于绳驱结构的刚柔耦合机器鱼，中国发明专利，ZL202411212881.3

6. 曲钧天，唐伟，王云飞，于振苹，一种仿生机器鱼，中国发明专利，ZL202310222338.0

7. 曲钧天，王伟琛，王晓浩，毛百进，朱嘉淇，郝宏伟，黄浩智，一种自感知三模态刚柔耦合抓手，中国发明专利，ZL202410313157.3

8. 曲钧天，张先睿，刘昂，黄浩智，一种两栖仿生海龟机器人，中国发明专利，ZL202411124083.5

9. 曲钧天，周坤钰，张育珠，毛百进，向喻遥岑，一种绳驱柔性臂的末端位置控制方法，中国发明专利，ZL202410935477.2

10. 曲钧天，钱献宽，王晓浩，刘厚德，毛百进，朱嘉淇，郝宏伟，王伟琛，一种刚柔耦合抓手，中国发明专利，ZL202410313165.8

11. 曲钧天，刘昂，张先睿，一种基于CPG模型的仿海龟两栖机器人运动优化方法，中国发明专利，ZL202411124130.6

12. 曲钧天，王云飞，一种软体机器鱼的测速方法及软体机器鱼，中国发明专利，ZL202311727499.1

13. Juntian Qu, Hongwei Hao, Xiankuan Qian, Xiaohao Wang, Houde Liu, Baijin Mao, Jiaqi Zhu, Weichen Wang, RIGID-FLEXIBLE COUPLING GRIPPER，国际（美国）发明专利，US12128551B1

14. Juntian Qu, Yining Xu, Zhenping Yu, Guangming Cui, and Hongwei Hao, Manipulator for Pipeline Dredging Robot and Flexible Pipeline Dredging Robot, 国际（香港）发明专利，HK40103252

15. Juntian Qu, Hongwei Hao, Xiaohao Wang, Baijin Mao, Jiaqi Zhu, Yining Xu, Haozhi Huang, Weichen Wang, and Xiankuan Qian, Rigid-Flexible Coupling Gripper Control Method, 国际（香港）发明专利，HK40103016

16. 曲钧天，崔光明，黄浩智，张先睿，一种大规模铁磁流体液滴机器人的协同控制系统，中国发明专利，ZL 202410917484.X

17. 曲钧天，曹翔宇，由佳，于振苹，一种基于Vision Transformer 的水下图像增强方法，中国发明专利，ZL202410482725.2

18. 曲钧天，徐依宁，于振苹，崔光明，郝宏伟，一种用于管道疏通机器人的机械手及柔性管道疏通机器人，中国发明专利，ZL202410284085.4

19. 曲钧天，王云飞，一种软体机器鱼及其控制方法，中国发明专利，ZL202410257881.9

20. 曲钧天，郝宏伟，王晓浩，毛百进，朱嘉淇，徐依宁，一种刚柔耦合抓手的控制方法，中国发明专利，ZL202410313163.9

21. 曲钧天，王伟琛，徐敏义，朱传庆，王浩宇，王学谦，梁斌，一种水下压力传感器及水下压力大小和变化速度测量方法，中国发明专利，ZL202310544089.7

22. 曲钧天，王伟琛，朱嘉淇，徐敏义，赵洪发，郝宏伟，钱献宽，由佳，一种多通道仿生毛发阵列的摩擦电触觉传感器及制备方法，中国发明专利，ZL202410503767.X

23. 曲钧天，刘厚德，由佳，曹翔宇，于振苹，一种水下图像增强方法，中国发明专利，ZL202311854266.8

24. 曲钧天，于振苹，周昕梦，一种海上风电机组状态的监测分析方法，中国发明专利，ZL202410128274.2

25. 曲钧天，于振苹，周昕梦，基于尾流分析的风机场聚类分布式运维方法，中国发明专利，ZL202410158043.6

26. 曲钧天，曹翔宇，王学谦，梁斌，一种基于改进YOLOv7的舰船光学图像尾迹检测方法，中国发明专利，ZL202310597627.9

27. 曲钧天，李振坤，郝宏伟，方毅，一种变刚度软体手指单元以及变刚度软体手指，中国发明专利，ZL02311087817.2

28. 曲钧天，李振坤，郝宏伟，方毅，一种变刚度软体抓手及其控制方法和机械臂，中国发明专利，ZL02311087800.7

29. 曲钧天，徐依宁，一种柔性管道机器人，中国发明专利，ZL02310249819.0

30. 曲钧天，王云飞，唐伟，于振苹，一种基于CPG模型的软体仿生机器鱼游动优化方法，中国发明专利，ZL02310396666.2

31. 曲钧天，张震，一种扫描电镜的半导体纳米线光致发光特性原位表征系统，中国发明专利，ZL2020111408645

32. 曲钧天，张震，一种扫描电镜中凸出AFM探针在纳米线表面的压力传感方法，中国发明专利，ZL2020111875483

33. 曲钧天，张震，一种扫描电镜半导体纳米线光机电耦合特性原位表征方法，中国发明专利，ZL202011140872X

奖励荣誉

2024年第49届瑞士日内瓦发明展金奖（第一完成人）

第二十八届全国发明展金奖（最高奖，第一完成人）

第二十七届全国发明展金奖（最高奖，第一完成人）

中国发明协会2024年度“发明创业奖项目奖”  二等奖（第一完成人，2项）

2024年第二十六届中国国际高新技术成果交易会“优秀科研成果创新奖”

2024年入选IEEE IROS 2024 “New Generation Star Project”（全球27人，中国大陆6人入选）

2024年度深圳市科协优秀论文

2023年软体机器人创新设计竞赛全国一等奖（指导教师）

2023年清华大学深圳国际研究生院概念验证优秀项目奖（第一完成人）

第十三届中国创新创业大赛颠覆性技术创新大赛总决赛优胜奖（首席科学家）

第九届“创客中国”创新创业大赛全国二等奖 （首席科学家）

入选中国科协2024年度“科技智库青年人才计划”项目

入选北京市科学技术协会2022-2024年度“青年人才托举工程”项目

入选深圳市“鹏城孔雀计划”-C类

粤港澳大湾区青年展览馆“科技讲解员”荣誉称号（深圳市唯一获奖教师）

中国机械工业科学技术奖技术发明二等奖

2023 & 2024年Wiley中国开放科学-高贡献作者奖

2023年度SCI期刊Nanotechnology and Precision Engineering 优秀青年编委/优秀审稿人

2022年Springer Nature SCI期刊Microsystems & Nanoengineering 青年科学家入围奖

入选“中国博士后国际交流计划引进项目”

入选清华大学“水木学者”计划

加拿大魁北克省优秀博士生奖

加拿大麦吉尔大学工程杰出奖