澳门大学电子工程学系全奖博士招生 | Prof. XU

导师简介

如果你想申请澳门大学 电子工程学系博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析澳门大学的Prof. XU的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！

XU Qingsong是澳门大学（University of Macau）科技学院教授，长期聚焦微纳系统与智能机器人交叉领域的研究。其研究方向覆盖MEMS/NEMS（微机电系统/纳机电系统）、微纳机电一体化、柔性机构、软机器人、力与触觉传感、机器人自动化、智能控制、人工智能传感器与执行器、智能材料结构及能量收集等多个前沿分支，形成了“基础器件-智能系统-应用落地”的完整研究链。

研究分析

XU教授2025年发表的三篇代表性论文，集中体现了其团队在柔性机构与智能机器人领域的技术突破：

1. 《Mechanism and Machine Theory》（IF:5.3/5.5）论文：标题为“Optimization of a near-zero-center-shift compliant pivot for large motion range and high bearing stiffness”。柔性枢轴是微纳机电系统的核心部件，但传统设计难以兼顾“大运动范围”与“高支撑刚度”。研究团队通过拓扑优化算法，设计出一种近零中心偏移的柔性枢轴结构，在100μm运动范围内将中心偏移量控制在50nm以下，同时支撑刚度提升40%。该成果解决了精密仪器（如微型光刻机）中柔性部件的运动精度瓶颈，已被某半导体设备厂商列为潜在合作技术。
2. 《Precision Engineering》（IF:3.7/3.8）论文：“Design, optimization, and testing of a compliant quasi-zero constant-force mechanism for linear motion guidance”。恒力机构在精密装配、生物医疗等场景中至关重要，而准零刚度设计能降低能耗并提升控制精度。研究提出一种基于菱形柔性单元的恒力机构，通过参数优化实现5mm行程内的力波动小于±2%，且驱动能耗降低35%。实验测试表明，该机构可直接应用于芯片封装中的引线键合设备，提升键合精度至±1μm。
3. 《Advanced Intelligent Systems》（IF:6.1/7.7）论文：“Natural Entanglement Inspired Cilia-Like Soft Gripper for Rapid Adaptive Grasping”。受自然界纤毛纠缠现象启发，团队开发出一种柔性抓手，通过阵列式纤毛结构的相互作用实现对不规则物体的快速自适应抓取。该抓手重量仅2.3g，抓取响应时间小于0.1s，可稳定抓取直径0.5mm-10mm的物体（如玻璃珠、生物组织样本）。相比传统刚性抓手，其抓取成功率提升至98%，在微创手术机器人领域具有明确应用前景。

研究想法

结合XU教授的研究基础，可拓展以下3个创新研究方向：

1. 柔性机构-能量收集一体化软机器人设计：将教授团队的柔性机构设计经验与能量收集技术结合，开发内置压电/摩擦电能量收集模块的软机器人。例如，在纤毛式柔性抓手的纤毛单元中集成压电薄膜，利用抓取过程中的形变发电，为机器人自身传感器供电，实现“自供能-抓取-传感”闭环。该方向可解决微型软机器人续航短的痛点，适用于长期体内医疗监测场景。
2. 基于AI的柔性触觉传感-控制协同系统：针对现有软机器人“传感精度低-控制滞后”问题，构建融合深度学习的触觉传感与运动控制协同框架。利用教授团队的力与触觉传感技术获取高分辨率接触力数据，训练轻量化CNN-LSTM模型，实现对软机器人抓取姿态的实时预测与调整。该研究可将软机器人的抓取响应时间进一步缩短至50ms以内，满足精密电子装配等高速作业需求。
3. 可降解智能材料柔性机构用于环境监测：采用聚乳酸（PLA）等可降解智能材料，设计微型柔性机构传感器。结合MEMS技术，将其制成可抛洒式环境监测节点，通过形变感知土壤湿度、重金属浓度等参数，并利用能量收集模块维持短期工作。该方向可解决传统环境监测设备“回收难、污染环境”的问题，尤其适用于生态敏感区域的短期监测任务。

申请建议

1.专业基础强化：

需掌握扎实的理论基础，包括：

• 机械工程核心知识（如材料力学、机构设计）；
• 微纳技术基础（MEMS工艺、纳米材料特性）；
• 控制理论（PID控制、智能控制算法）。建议选修《柔性机构设计》《机器人学导论》《传感器原理》等课程，并通过Coursera等平台学习“Microfabrication”“Soft Robotics”专项课程，夯实知识体系。

2.科研经历储备：

优先参与以下类型项目：

• 柔性机构/软机器人设计与制作（如3D打印柔性抓手、微型柔性传感器）；
• 机器人控制与传感实验（如力传感器标定、机器人抓取实验）；
• MEMS器件相关研究（如微执行器设计、微纳加工工艺）。
• 若缺乏相关经历，可尝试自主设计简单柔性机构（如恒力支架），通过仿真（使用ANSYS、ABAQUS）验证性能，并整理成技术报告，体现科研动手能力。

3.技能与工具掌握：

必备技能包括：

• 仿真软件（ANSYS用于结构分析、Adams用于动力学仿真）；
• 编程能力（Python用于数据处理与AI模型训练、C++用于机器人控制程序编写）；
• 实验技能（3D打印、激光切割等快速成型技术，传感器标定实验操作）。
• 建议熟练掌握至少一种科研绘图工具（如Origin、Matlab绘图），并尝试使用LaTeX撰写技术文档，符合学术写作规范。

4.文书与套磁策略：

• 个人陈述（PS）需突出“研究兴趣与教授方向的契合点”，例如结合教授的纤毛式柔性抓手研究，阐述自己对“软机器人触觉传感”的兴趣及理解；
• 研究计划（RP）可围绕前述创新研究方向展开，明确研究目标、技术路线与预期成果，建议引用3-5篇XU教授的代表性论文（如2025年《Advanced Intelligent Systems》论文），体现对其研究的深入了解；
• 套磁邮件需简洁明了，附件附上个人简历、成绩单及科研经历总结，重点说明自己能为教授团队带来的具体能力（如某仿真软件专长、相关实验经验），避免泛泛而谈。

博士背景

Blythe，985电气工程硕士，后毕业于香港科技大学电子及计算机工程学系博士学位。研究方向聚焦于电力电子与智能电网技术。在国际权威期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》和《IEEE Transactions on Smart Grid》发表多篇论文。专注于开发新型高效率电力变换器和先进智能配电系统控制算法，熟悉香港PhD申请流程。