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个人简介

长期从事机械传动学、机器人机构学、康复医疗机器人、现代机械设计方法、机械故障智能诊断等领域的科学研究和人才培养。先后主持国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金面上项目、福建省自然科学基金重点项目、福建省科技计划重大/重点项目和企事业单位合作项目累计30余项，累计科研经费3000余万元。负责福建省制造业数字化设计工程研究中心、海洋工程装备设计制造福建省高校工程研究中心和福建省高端装备制造协同创新中心等科研平台。发表期刊论文210余篇（热点论文1篇，高被引论文2篇），授权国际发明专利15件、中国发明专利56件、实用新型专利83件、软件著作权6项，获福建省科学技术奖二等奖3项、三等奖1项，福建省优秀自然科学论文一等奖、二等奖和三等奖各1项，省部级优秀教学成果奖一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项。福建省高等教育教学名师、宝钢教育优秀教师，享受国务院政府特殊津贴，福建省特支计划科技创新领军人才。指导学生获全国大学生机械创新设计大赛一等奖1项、二等奖5项，福建省大学生机械创新竞赛一等奖8项，福建省大学生“挑战杯”课外作品竞赛二等奖1项。

教育工作经历

教育经历

1980.09–1984.07

石油矿场机械

东北石油大学

学士

1984.09–1987.07

石油机械工程

东北石油大学

硕士

1992.04–1996.04

机械学

哈尔滨工业大学

博士

工作和研究经历

1987.07-1992.04

东北石油大学 石油机械工程系

讲师

1996.04-2000.03

东北石油大学 石油机械工程系

副教授

1999.03-1999.08

美国犹他州立大学 机械与航天工程系

访问学者

2000.03-2011.03

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教授

2003.03-2004.04

英国伦敦大学国王学院 机械工程系

博士后

2010.08-2011.03

英国伦敦大学国王学院 机械工程系

访问学者

2011.03-2019.03

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教授/院长

2014.07-2015.03

英国利物浦约翰摩尔斯大学

访问学者

2019.03-至今

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教授

主要学术及社会兼职

2013-2017年教育部高等学校机械基础课程教学指导委员会委员

2018-2023年教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会委员

福建省政协第十、十一、十二届委员，第十三届常委

民盟福建省第十三、十四届委员会副主委

美国ASME会员

中国机械工程学会高级会员

福建省制造业数字化设计工程研究中心主任

海洋工程装备设计制造福建省高校工程研究中心主任

福建省高端装备制造协同创新中心主任

福建省高端装备制造业技术开发基地主任

福建省机器人基础部件与系统集成制造业创新中心主任

福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台负责人

福州市机电装备与自动化行业技术创新中心主任

福州市海洋研究院海洋工程装备联合研发中心负责人

福建省机床工具协会 副理事长

Third China-Japan Conference on Mechatronics分会主席

第八届全国虚拟现实与可视化学术会议组织委员会主席

Joint Symposium on Advanced Mechanical Science & Technology for Industrial Revolution 4.0主席

研究领域（研究课题）

1.机械传动学

2.机器人机构学

3.康复医疗机器人

4.现代机械设计方法

5.机械故障智能诊断

主要科研项目

1．“十四五”国家重点研发计划“智能机器人”重点专项，数字化工艺参数仿真生成技术（2022YFB4702401），主持

2.国家自然科学基金面上项目，工业机器人关节章动传动啮合稳定性机理和内螺旋锥齿轮齿廓高效精密成形（52375043），主持

3.国家自然科学基金面上项目，章动内啮合双圆弧螺旋锥齿轮动态接触分析、齿形优化及降噪

（51275092），主持

4.国家自然科学基金面上项目，无侧隙新型双圆弧章动传动工业机器人关节减速传动特性分析（51775114），主持

5.国家自然科学基金面上项目，提高超环面行星蜗杆传动精度的研究（50675035），主持

6.教育部高等学校博士点基金（博导类），章动传动内啮合双圆弧螺旋锥齿轮动态接触特性与数字化制造（20103514110006），主持

7.福建省科技重大专项，高性能锥齿轮传动关键技术与示范应用（2021HZ01090004），主持

8.福建省科技重大研发平台，福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台项目（2014H2004），主持

9.福建省科技计划重点项目，基于变胞原理的可重构脚踝康复机器人（2009I0015），主持

10.福建省自然科学基金重点项目，超环面行星蜗杆传动关键技术研究（E0220001），主持

代表性论著

代表性论文（发表期刊论文210余篇，其中热点论文1篇，高被引论文2篇）

[1] Ligang Yao, Jian S. Dai, Guowu Wei, Huamin Li, Geometric Modeling and Meshing Characteristics of the Toroidal Drive [J].Journal of Mechanical Design, 2005, 127(5): 988–996.

[2] Ligang Yao, Jian S Dai, Guowu Wei, Error Analysis and Compensation for Meshing Contact of Toroidal Drives [J].Journal of Mechanical Design, 2006, 128(3): 610-617.

[3] Ligang Yao, Jian S Dai, Guowu Wei, Yingjie Cai. Comparative analysis of meshing characteristics with respect to different meshing rollers of the toroidal drive [J].Mechanism and Machine Theory, 2006, 41(7): 863-881.

[4] Guowu Wei, Ligang Yao, Yingjie Cai, Jian S Dai. Latency errors in the mathematical modelling and meshing characteristics of the toroidal drive [J].Mathematical and Computer Modelling, 2008, 47(9-10):827-854.

[5] Ligang Yao, Bing Gu, Shujuan Haung, Guowu Wei, Jian S Dai. Mathematical modeling and simulation of the external and internal double circular-arc spiral bevel gears for the nutation drive [J].Journal of Mechanical Design, 2010, 132(2): 21008.

[6] Dingjian Huang, Ligang Yao, Wenjian Li, Jun Zhang. Design and realization of a novel magnetic nutation drive for industry robotic wrist reducer[J].Industrial Robot, 2017, 44(1): 58-63.

[7] Zhenya Wang, Ligang Yao, Yongwu Cai. Rolling bearing fault diagnosis using generalized refined composite multiscale sample entropy and optimized support vector machine [J].Measurement, 2020, 156: 107574.

[8] Meiyan Lou, Ligang Yao, Yuesheng Zheng. Numerical analysis on magnetic field and torque of a disk-type nutation magnetic drive [J].IEEE Transactions on Magnetics, 2020, 56(9): 4900106.

[9] Lin Guo, Zongxing Lu, Ligang Yao, Shaoxiong Cai. Human-machine interaction sensing technology based on hand gesture recognition: A review [J].IEEE Transactions on Human-Machine Systems, 2021, 51(4): 300-309.

[10] Zhenya Wang, Gaosong Li, Ligang Yao, Xiaoli Qi, Jun Zhang. Data-driven fault diagnosis for wind turbines using modified multiscale fluctuation dispersion entropy and cosine pairwise-constrained supervised manifold mapping [J].Knowledge-Based Systems, 2021, 228: 107276.

[11] Zhenya Wang, Ligang Yao, Gang Chen, Jiaxin Ding. Modified multiscale weighted permutation entropy and optimized support vector machine method for rolling bearing fault diagnosis with complex signals [J].ISA Transactions, 2021, 114: 470-484.

[12] Chao Yin, Fanan Wei, Shihan Fu, Zhushan Zhai, Zhixing Ge, Ligang Yao, Minlin Jiang, Ming Liu. Visible light-driven jellyfish-like miniature swimming soft robot [J].ACS Applied Materials and Interfaces, 2021, 13(39): 47147-47154.

[13] Fangyan Zheng, Jun Zhang, Ligang Yao, Rulong Tan. Investigation on the wear of spur gears generated by modified cutter [J].Friction, 2021, 9(2): 288-300.

[14] Weimin Tang, Yinkun Huang, Yihuang Wu, Ligang Yao, Ling Pan, Jun Zhang. Geometry design, meshing analysis and error influences of face-hobbed cycloidal bevel gears with double circular-arc profile for a nutation drive [J]. Mechanism and Machine Theory, 2022, 176: 105001.

[15] Gaosong Li, Zhenya Wang, Ligang Yao, Daizhi Xie, Gang Chen. Concentration mixing and melt pool solidification behavior during the magnetic field assisted laser cladding of Fe-Cr-based alloy on 45 steel surface [J].Surface and Coatings Technology, 2022, 445: 128732.

[16] Jiaxin Ding, Ligang Yao, Zetong Xie, Zhenya Wang, Gang Chen. A novel 3-D mathematical modeling method on the magnetic field in nutation magnetic gear [J].IEEE Transactions on Magnetics, 2022, 58(5): 8000910.

[17] Gaosong Li, Zhenya Wang, Ligang Yao, Jiaxin Ding, Jianjun Gao. Component mixing in laser cladding processes: from single-track to single-layer multi-track and multi-layer multi-track [J].Surface and Coatings Technology, 2023, 455: 129233.

[18] 姚立纲，廖志炜，卢宗兴，张俊.踝关节章动式康复运动轨迹规划[J].机械工程学报，2018，54（21）：33-40.

[19] 姚立纲，李敬仪，东辉.气动软体机械臂模块变刚度性能分析[J].机械工程学报，2020，56（9）：36-44.

[20] 杨富富，卢帅龙，宋亚庆，张俊，姚立纲.基于刚性折纸的新型可折展移动机器人折展原理分析及验证[J].机械工程学报，2022，58（23）：75-87.

专著/章节：

[1] Advanced Mechanical Science and Technology for the Industrial Revolution 4.0, Springer Nature Singapore Pte Ltd., Singapore, 2018.

[2] 齿轮机构创新设计及应用，机械工业出版社，2007年9月

专利：(授权国际专利15件，国内发明专利56件，实用新型专利83件，软件著作权6项)

[1] Ligang Yao, Zhenya Wang, Yuxiang Cai, Dawei Zhang, Gaosong Li, Daizhi Xie, Tangxin Lin. Fault diagnosis method of planetary gearbox: South Africa, 202205877B.

[2] Ligang Yao, Bingbing Jia, Zhenya Wang, Jiaxin Ding, Jinglin Liu, Gaosong Li. Two-stage nutation reducer based on magnetic transmission and its working method: South Africa, 202206145B.

[3] Ligang Yao, Zhenya Wang, Xingsheng Wang, Ying Chen. Gaosong Li, Jiaxin Ding. Two-gear dual-motor power coupling driving device and working method thereof: South Africa, 202211483B.

[4] Ligang Yao, Jinglin Liu, Jiaxin Ding, Zhenya Wang, Zetong Xie, Bingbing Jia, Gaosong Li. Low-Speed High-Torque Nutation Direct Driver and Working Method Thereof: Netherlands, 2032217A.

[5] Ligang Yao, Yali Wang, Zetong Xie, Zhenya Wang, Jiaxin Ding, Bingbing Jia, Gaosong Li. Hub-driven single-stage nutation transmission reducer for electric cars and transmission method thereof: Netherlands, 2032222B1.

[6] Ligang Yao, Yongwu Cai, Zhenya Wang, Yujing Su, Yaqiang Wu. Gear nutation reducer and method: Australia, 2020101486A4.

[7] Ligang Yao, Zhenya Wang, Gaosong Li, Jiaxin Ding, Yongwu Cai. Fault diagnosis method of rolling bearing based on generalized composite multi-scale weighted permutation entropy and supervised isometric mapping: Australia, 2021102131.

[8] Ligang Yao, Zhenya Wang, Yongwu Cai. A rolling bearing fault diagnosis method based on GRCMSE and manifold learning: Australia, 2020104428.

[9] Ligang Yao, Zhenya Wang, Gaosong Li, Gang Chen, Jiaxin Ding. Planetary gearbox fault diagnosis method using parameter optimized VMD and multi-domain manifold learning: Australia, 2021105779.

[10] Ligang Yao, Gang Chen, Jiaxin Ding, Zhenya Wang, Gaosong Li, Zetong Xie. Magnetically levitated nutation artificial heart pump and its system: Australia, 2021105777.

[11] Ligang Yao, Gang Chen, Zhenya Wang, Jiaxin Ding, Gaosong Li, Zetong Xie. Magnetically levitated nutation spherical bearing and its working method: Australia, 2021105971.

[12] Ligang Yao, Gang Chen, Zhenya Wang, Jiaxin Ding, Gaosong Li, Zetong Xie. Electromagnetically driven magnetic levitation nutation heart pump and using method thereof: Australia, 2021106343.

[13] Ligang Yao, Gang Chen, Jiaxin Ding, Zhenya Wang, Gaosong Li, Zetong Xie. Non-contact driving magnetic levitation nutation blood pump: Australia, 2021106315.

[14] Ligang Yao, Zhenya Wang, Yongwu Cai. A rolling bearing fault diagnosis method based on GRCMSE and manifold learning: South Africa, 2020104428.

[15] Yingjie Cai, Ligang Yao, Zhiming Xu, Chaoqian Dong, Renyi Yang. Plane-distributed load sharing pressure device and use method thereof: United States, 11493167B2.

获奖情况

1． 福建省科学技术奖二等奖，超环面行星蜗杆传动的关键技术研究，排名第1

2． 福建省科学技术奖二等奖，数字化设计制造技术支持与服务，排名第5

3． 福建省自然科学优秀学术论文一等奖，超环面行星蜗杆传动的几何建模和啮合特性，排名第1

4． 福建省优秀高等教育教学成果奖二等奖，理论与实践相结合的学生工程创新能力培养体系的研究与探索，排名第1

5． 福建省第五届高等教育教学名师奖

6． 宝钢教育奖优秀教师奖

7． 黑龙江省优秀教学成果奖二等奖，实施“一主三化”教学思想，培养现代化机械设计能力，排名第4

8． 中国石油天然气总公司优秀教学成果奖三等奖，深化机械原理课程改革，培养学生创新设计能力，排名第4

9． 全国普通高等学校优秀教材奖二等奖，机械原理及机械原理CAI光盘，2002年参编

指导硕、博士生、博士后研究方向

1． 机械传动学

2． 机器人机构学

3． 康复医疗机器人

4． 现代机械设计方法

5． 复杂曲面建模及精确制造

6． 机械故障智能诊断

指导招收博士研究生专业方向：080203机械设计及理论、080201机械制造及其自动化、080207车辆工程。

指导招收硕士研究生专业方向：0802机械工程一级学科（学硕），0855机械工程（专硕）。