研究体系

物理学习、韧性机器人与机器人科学

我的研究关注机器人如何从有限物理经验中学习、理解并适应自身不断变化的本体,并在科学实验及其他重要系统中可靠使用这些能力。整个研究体系围绕三个相互连接的层次展开:世界、自身与系统。

世界学习哪些物理事实真正成立。
自身知道机器人当前真正能做什么。
系统在人类参与的重要任务中安全行动。

三个研究方向

01

物理世界

经验高效的物理学习

机器人如何把有限、连续的真实物理经验转化为可行动的知识,识别仍然存在的不确定性,并选择最有价值的新交互来消除关键歧义?

真实世界学习物理辨识信息驱动交互可微分物理

02

机器人自身

自我认知与韧性机器人学

机器人如何建立自身结构、传感器、执行器、软件接口与能力的运行模型,并在本体发生变化、退化或损伤时重新判断自己还能做什么?

本体发现能力推理损伤适应受约束自主

03

人机系统

可信机器人科学

机器人、AI、机理模型与科学家如何形成可审计的实验系统,并在实验结果、设备状态或流程偏离预期时保持安全、韧性和科学有效性?

AI for Science人在回路实验室机器人韧性实验

贯穿三个方向的研究原则

它们不是独立方向,而是连接整个研究体系的方法论主线。

A

从稀缺的真实经验中学习

物理数据昂贵、缓慢且有后果。我关注如何从真实机器人能够实际获得的有限交互中提取最大价值。

B

让物理信念可以被检验

可解释性应把内部知识连接到物理原因、不确定性,以及能够验证或证伪假设的实际行动。

C

面向有边界的韧性自主

自主系统应验证假设、监测失败、在证据允许时恢复,并在证据不足时把决策权交还给人。

研究活动

项目与资助

  • 2026-12 至 2027-08 — UKRI Network+ | DisCouRSE — Developing dRTP Leadership for Reliable AI-Driven Autonomous Laboratories
    角色:Co-I、Lead Researcher | 总金额:GBP 14,693.09
  • 2024-07 至 2024-08 — Cardiff-Xiamen Collaboration Fund
    角色:Co-I | 总金额:GBP 4,910
  • 2023-2025 — PHYDL: Physics-Guided Differentiable Learning for Robotic Manipulation of Deformable and Granular Materials
    角色:Research Associate | PI: Ze Ji | 资助:EPSRC New Horizon
  • 2025-至今 — Almond: Autonomous Laboratory for Molecular Discovery
    角色:Research Associate | PI: Oliver Castell; Co-I: Ze Ji, Jin Li | 资助:BBSRC

学生指导

  • Minglun Wei — 共同指导博士生,卡迪夫大学(在读)— 可变形物体操作
  • Boliang Cai — 曾共同指导博士生,现为拉夫堡大学 Research Associate — 自动驾驶

合作研究者

Prof Ze Ji · Honorary Professor, Cardiff University

机器人与自主系统、机器人 AI、计算机视觉

Prof Yu-Kun Lai · Professor, Cardiff University

3D 几何、计算机图形学、AI

Dr Oliver Castell · Reader, Cardiff University

合成生物学、单分子科学、人工细胞

Dr Jin Li · Senior Lecturer, Cardiff University

微流控与纳流控、合成生物学

Dr Jing Wu · Lecturer, Cardiff University

计算机视觉、AI