姓名：姚伟嘉
职称：教授，博士生导师
邮箱：wjyao (AT) hnu.edu.cn
地址：开云线上登录B3栋-213室
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基本情况
姚伟嘉，博士、教授、博士生导师，湖南大学岳麓学者。姚伟嘉教授的研究兴趣包括智能机器人运动规划与控制、多智能体系统协同控制、强化学习、博弈论以及非线性系统分析与控制等，致力于将严谨的数学理论与具体的实际应用相结合，使机器人应用具备严格的数学保证，从而实现安全、稳定、高效的机器人系统。研究成果成功应用在轮式移动机器人、固定翼无人机、水面无人舰艇等实际系统上。
姚伟嘉教授在智能机器人、自动控制、机器学习、智能交通等领域发表了1部专著以及30多篇同行评审的期刊和会议论文，其中包括领域内国际顶级期刊和顶级会议，如IEEE Transactions on Robotics（TRO）、IEEE Transactions on Automatic Control（TAC）、Automatica、IEEE Robotics & Automation Letter (RAL)、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems (T-ITS)、IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)、IEEE Conference on Decision and Control (CDC)等。荣获荷兰格罗宁根大学博士论文最高荣誉cum laude(前5%)、机器人领域国际顶级会议ICRA最佳会议论文提名奖（4/1900）、欧洲euRobotics George Giralt PhD award 提名奖、欧洲系统与控制优秀博士论文提名奖、湖南省优秀硕士学位论文奖、RoboCup 中型组足球机器人技术挑战赛冠军等。姚伟嘉教授是二十多个国际知名期刊和会议的邀请审稿专家，包括机器学习、智能机器人、自动控制、航空航天等领域的顶刊和顶会，如TNNLS、TRO、TAC、RAL、TMECH、AIAA Journal of Guidance, Control and Dynamics (JGCD)、ICRA、IROS、CDC、ACC等。
课题组招生
课题组常年招收博士后、博士生、直博生、硕士生、研究助理。姚伟嘉教授指导学生的原则、风格：1）重视鼓励学生。鼓励、引导学生在课题组研究大方向内寻找自己感兴趣、有热情同时又可行的研究课题。在遇到困难时，通过提供思路等方式鼓励、协助学生攻克难题；2）高标准贯穿始终。科研过程中，从选题到具体研究再到最后的论文撰写、修改、发表等都会以较高的标准严格要求，与学生共同做出一流的科研成果；3）共同参与。将与学生共同讨论如何选题，对于遇到的困难共同思考、分析解决办法，在论文撰写过程中提供详尽的修改意见、定期开会讨论等；4）分享科研心得。将指导学生如何读论文、选课题、写论文等。通过科研训练，培养学生形成独立思考、独立研究的能力，并且鼓励博士生通过联合培养等方式到国内外一流大学访问交流。博士生在读期间至少有两次国内外开会交流的机会，硕士生至少有一次国内外开会交流的机会。
欢迎对我们研究内容感兴趣的同学加入课题组，课题组研究经费充足，实验计算资源丰富，科研氛围良好和谐。要求：自动化、计算机、数学、人工智能、电力电子等相关专业，对科研工作及课题组研究方向感兴趣，具备良好的数学基础和编程能力（熟悉C++、Python或Matlab，熟悉ROS更好），双一流、985、211学校优先。感兴趣的同学请发邮件与我联系，请在邮件中附上以下内容：1）一份PDF文件简要阐述（2页内）：为什么希望加入本课题组、感兴趣的研究方向、对未来研究课题的初步想法；2）个人简历；3）本科、研究生阶段课程成绩；4）代表性论文1篇（若有）。
研究方向
智能机器人运动规划与控制、多智能体系统协同控制、强化学习、博弈论、非线性系统分析与控制
专著
W. Yao, “Guiding Vector Fields for Robot Motion Control,” ser. Springer Tracts in Advanced Robotics, STAR. Springer Cham, 2023, vol. 154, isbn: 978-3-031-29151-7. [Link]
代表性论文
W. Yao, H. G. de Marina, Z. Sun and M. Cao, “Distributed coordinated path following using guiding vector fields,” in IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2021, Best Conference Paper Award Finalist [PDF][Slides][Talk].
W. Yao, H. G. de Marina, Z. Sun, and M. Cao,“Guiding vector fields for the distributed motion coordination of mobile robots,” IEEE Transactions on Robotics (TRO), vol. 39, no. 2, 2022, [PDF]
W. Yao, H. G. de Marina, B. Lin and M. Cao, “Singularity-free guiding vector field for robot navigation,”IEEE Transactions on Robotics (TRO), pp. 1206–1221, vol. 37, no. 4, 2021, [PDF][Video][Code].
W. Yao, B. Lin, Brian D. O. Anderson and M. Cao, “The domain of attraction of the desired path in vector-field guided path following,”IEEE Transactions on Automatic Control (TAC), 2023, [PDF].
W. Yao, B. Lin, Brian D. O. Anderson and M. Cao, “Topological Analysis of Vector-Field Guided Path Following on Manifolds,”IEEE Transactions on Automatic Control (TAC), 2022, [PDF].
W. Yao, B. Lin, Brian D. O. Anderson and M. Cao, “Guiding Vector Fields for Following Occluded Paths,”IEEE Transactions on Automatic Control (TAC), 2022, [PDF].
W. Yao and M. Cao, “Path following control in 3D using a vector field,”Automatica, pp. 108957, vol. 117, 2020, [PDF]
L. Gong, W. Yao, J. Gao and M. Cao, “Limit Cycles Analysis and Control of Evolutionary Game Dynamics with Environmental Feedback,”Automatica, 2022, [PDF].
B. Hu, H. Zhang, W. Yao, J. Ding and M. Cao, “Spontaneous-Ordering Platoon Control for Multirobot Path Navigation Using Guiding Vector Fields,”IEEE Transactions on Robotics (TRO), 2023, [PDF]
Y. Lu, X. Zhang, X. Xu, W. Yao, “Learning-based Near-optimal Motion Planning for Intelligent Vehicles with Uncertain Dynamics,”IEEE Robotics & Automation Letter (RAL), 2023, [PDF]
B. Hu, H. Zhang, W. Yao, Z. Sun and M. Cao, “Coordinated Guiding Vector Field Design for Ordering-Flexible Multi-Robot Surface Navigation,” IEEE Transactions on Automatic Control (TAC), 2024, [PDF]
Z. Zhou, Z. Zeng, L. Lang, W. Yao, H. Lu, Z. Zheng, and Z. Zhou, “Navigating Robots in Dynamic Environment with Deep Reinforcement Learning,”IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems (T-ITS), 2022, [PDF].
部分获奖奖项
2023 欧洲系统与控制博士论文提名奖
2022 euRobotics George Giralt PhD award提名奖
2021 荷兰格罗宁根大学博士学位最高荣誉cum laude(前5%)
2021 ICRA最佳会议论文提名奖
2021 航天领域顶刊JGCD杰出审稿人
2020 湖南省优秀硕士学位论文奖
2019 RoboCup足球机器人中型组技术挑战赛冠军
2014 加拿大Mitacs Globalink科研实习奖学金
课程
2017-2021 Robotics for IEM, University of Groningen, the Netherlands
