1.混沌控制、复杂网络系统控制
在国际上首次提出了混沌反馈控制的概念,并把复杂网络牵制控制思想用于蜂拥控制,在具有领导者的蜂拥控制和保持网络连通性的蜂拥控制的算法设计与理论分析方面取得创新性成果。获得了包括国家杰出青年基金和多项国家自然科学基金的支持,获2005年IEEE电路与系统学会Guillemin-Cauer奖和2008上海市自然科学一等奖。
     
2.“交龙”智能轮椅、导游机器人
“交龙”智能轮椅配备有激光测距雷达和视觉等多种传感器,能够跟踪主人的引导,自动记忆环境地图,具有高精度和高可靠性的自定位能力,可以在人员流动的动态环境中完成大范围的自主导航。灵敏迅捷的避障和路径规划性能赋予该轮椅高度的安全性和机动性,触摸屏和语音交互功能,满足了不同残障用户的人机交互的个性化需要。

“交龙”导游机器人具有亲切可人的拟人外形,不仅具备与“交龙”智能轮椅相同的导航能力,它头上的摄像机还可以检测面前的观众,主动与人打招呼并进行语言互动。

“交龙”智能轮椅、导游机器人已经参展2010 年上海世博会生命阳光馆,让老年人或残疾人游客亲身体验服务机器人技术所带来的轻松便捷的智能化生活。
   
3.基于三维医学影像分析的整复手术辅助设计系统
该成果受中法国际合作项目和上海市曙光跟踪项目资助,并获教育部科技进步二等奖。系统根据扫描的医学影像,综合运用图像分割、图像三维重建、图像融合、三维交互和测量、图像三维绘制等技术来实现整复外科手术的辅助设计(如:颅骨修补、隆鼻充填材料选型、根据骨骼重置计划实现软组织的变形预测等),已在多家医院得到几百病例的成功临床应用。其主要研究内容包括:
a) 颌面整复手术特征点的自动提取
b) 三维虚拟切割和移动
c) 颅骨、眼眶修补、隆鼻手术中三维设计
d) 面部软组织变形预测
4.人体多元医学信息无创诊查技术研究
“人体全消化道微型智能介入式诊查系统”可以在无需清肠和禁食的自然生理状态下24小时连续监测全消化道内的压力、温度和pH值,检测结果可以为辅助胃肠动力性疾病的诊断,全消化道运动功能的科学研究、胃肠动力性药物药效的评价、胃肠道术后功能恢复状况的了解等提供有效手段和定量依据。成果共申报国家发明专利8项,达国内首创、国际先进水平。成果已于2007年形成具有自主知识产权的国家三类医疗器械产品,取得了产品注册证及生产制造许可证。该方面研究曾获教育部技术发明一等奖、二等奖,上海市发明二等奖。
       (a)微型电子胶囊                                    (b)便携式数据记录仪                              (c)数据处理系统