研究与成果

研究方向
(1)细胞运动与操控机理。采用浸入边界法-格子Boltzmann方法,以编程实现流体-细胞-结构的耦合作用,建立相应的研究细胞运动、变形、聚集、相互作用数值模型,同时采用数值方法对微流控芯片中细胞的分选、归类、计数、捕获等进行研究,探索新的优化方案。
(2)生物游动与控制机理。对水下仿生机器人(鱼、蝌蚪、蛇型机器人)等的游动、感知、控制规律进行研究,并建立相应的数学模型,探索可用于指导水下仿生物驱动的游动规律。
(3)研发可穿戴人体设备。结合先进传感技术及信号处理、传输、及处理算法,主要用在生物医疗数据的挖掘方面,从大量数据中提取特征和规律,以适应疾病的预测和诊断需求。
(4)工业过程的人工智能控制。机械设备的欠驱动控制、运动控制推演、智能感知与控制、PLC软件设计等。

主持课题

(15)横向项目:《目标感知算法与自主决策系统》2023-2024.
(14)横向项目:《水下XX多介质强耦合分析技术》2022-2023.
(13)横向项目:《钻杆接箍识别感知系统》2022-2023.
(12)国家自然科学基金(面上)《多导航机制联合诱导的人类精子微流控优选模拟平台研究》2022-2025.
(11)国家重点研发计划课题:《多导多模经腹电信号分离方法及实现研究》2019-2021.
(10)北京市自然科学基金重点项目课题:《构建头颈动脉新型结构分割算法及斑块成分流固耦合模型》2020-2023.
(9)国家自然科学基金(面上)《人类精子导航的流固耦合模拟与运动行为调控的力学机理研究》,起始年月:2018年-2021年。
(8)横向项目:国家油气钻井装备工程技术研究中心开放项目《钻机数据存储与全息反演系统》,2021.
(7)横向项目:《一种钻机设备动态防撞控制系统》,2019-2020.
(6)横向项目:《石油钻机设备再制造现状、趋势与标准研究》,2020.
(5)国家自然科学基金(青年)《微流中细胞操控动力学机制的一体化模拟系统研究》,起始年月:2014年-2016年。
(4)北京市高校“青年英才计划” :《血细胞群体的相互作用机理研究》,起始年月:2013-2015年。
(3)横向项目:《一种工控嵌入式模块设计与开发》,起止年月:2014年1月-2015年12月。
(2)北京理工大学优秀青年教师支持计划:《基于微流控芯片的血细胞分离数值模拟研究》,起止年月:2010年9月-2011年9月,已结题。
(1)北京理工大学基础研究基金:《基于IB-LBM的血细胞行为数学模拟》,起止年月:2011年3月-2012年9月,已结题。

发表论文

[30] Jingtao Ma; Qiuxiang Huang; Yi Zhu; Yuan-Qing Xu*; Fang-Bao Tian. Effects of fluid rheology on dynamics of a capsule through a microchannel constriction[J].Physics of Fluids 35, 091901 (2023) ;论文链接
[29] Si-Ying Jiang; Jun Yu; Jun Wang; Dong-Fang Li; Yuan-Qing Xu*. A free-swimming tadpole model based on immersed boundary-lattice Boltzmann method and its application[J].Physics of Fluids 35, 081906 (2023) ;论文链接
[28] Du-Chang Xu, Xiao-Ying Tang, Ao Li, Jing-Tao Ma, Yuan-Qing Xu*. External force attached binding focus of particles and its application[J]. Physics of Fluids, 35, 012016 (2023);论文链接 –论文下载
[27] Jin-Yang Li, Si-Ying Jiang, Hai-Lei Zhou, Du-Chang Xu, Yuan-Qing Xu*. The Effects of Particle Shape on Inertial Focusing [J],Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C-Journal of Mechanical Engineering Science. 2023,237(19):4430–4438.
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[25] Ao Li, Yu-Xiao Luo, Yuan Liu ,Yuan-Qing Xu*, Fang-Bao Tian, Yong Wang, Hydrodynamic behaviors of self-propelled sperms in confined spaces.Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics,2022,16:1, 141-160. –论文链接
[24] Xu D-C, Luo Y-X, Xu Y-Q*. Study on Deposition Characteristics of Microparticles in Terminal Pulmonary Acini by IB–LBM. Micromachines. 2021; 12(8):957. https://doi.org/10.3390/mi12080957.
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[20] Jing-tao Ma , Wen-hong Zu, Xiao-ying Tang , Yuan-qing Xu*. An IB-LBM design of a microfluidics-based cell capture system. Proc IMeche Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2021,235(2): 381-390.论文下载
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[17] Y.Q. Xu, Y.Q Jiang, J Wu, Y Sui and F.B. Tian*. Benchmark numerical solutions for two-dimensional FSI involving large displacements with the DSD/SST and IB–LB methods.Proc IMeche Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 232, 14: 2500-2514. 论文下载l
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出版专著

(1)徐远清、耿利娜,《微流控建模技术与建模分析》. 北京: 北京理工大学出版社,2021.

(2)邓宏彬,王超,赵娜,徐远清.《中小型智能弹药舵机系统设计与应用技术》. 北京:国防工业出版社,2016.

出版教材

徐远清 王安聪 唐晓英 《自动控制理论》ISBN: 9787576313055, 北京理工大学出版社 2022.3 

专利申请

(1)徐远清,陈鹏辉,李欣怡,唐晓英. 一种深度学习脉搏信号自动采集系统及方法[发明],2023,申请号:202311759950.8.  (2023年12月20日 公开)

本发明属于中医脉诊医疗仪器领域,具体为一种深度学习脉搏信号自动采集系统及方法,包括脉搏位置的识别模块、定位和加压模块、传感器、采集电路模块和主控。通过树莓派4B与摄像头、机械臂及采集电路模块实现,本发明通过模拟中医脉诊的全过程实现脉搏信号的精准采集,通过关键点检测的位置识别结合脉搏强弱微调位置实现寻脉,通过控制机械臂运动与加压结合传感器采集电路实现切脉。本发明解决了目前脉诊仪器在脉搏信号采集过程中的不可控,减少了人工干预,实现了采集位置、过程和结果的可视化,能够精准定位脉搏,精准调控压力大小。为脉搏信号的质量和后续脉搏信号的研究与诊脉提供保障。

(2)徐远清,李想,陈端端,唐晓英. 颈动脉弹性斑块流固耦合特性IB-LBM数值模拟方法 [发明],2023,专利号:ZL 2020 1 0551749.0.  (2020年06月17日 授权)

本发明属于弹性体和复杂运动边界在流体中的耦合规律模拟技术领域,公开了一种颈动脉弹性斑块流固耦合特性IB‑LBM数值模拟方法,采用流场外支撑的流固耦合技术以实现流场,浸入边界,流场外部支撑三个层次的力场耦合;其中,流场外部支撑包括固定部分和弹性部分,与浸入边界直接连接的是弹性部分。本发明解决了用颈动脉弹性斑块流固耦合特性IB‑LBM数值模拟方法研究颈动脉弹性斑块流固耦合特性可行性问题;提高传统颈动脉弹性斑块流固耦合特性IB‑LBM数值模拟方法模拟流固耦合问题的稳定性,表现为可大幅扩展可模拟的雷诺数范围;在通道特征尺度为150、血管狭窄率达到60%时,可稳定模拟Re=1500下的血流冲击情况。

(3)李京,唐晓英,徐远清,许一楠. 基于微带线的平衡驱动式磁共振射频线圈. 专利号:CN106468767A,2018.

发明提供一种基于微带线的平衡驱动式磁共振射频线圈,所述的磁共振射频线圈由环形对称的微带线构成,所述微带线包括介质基板、接地板和中心导线,其中介质基板为对称环形,接地板位于介质基板的背面,中心导线位于介质基板的正面。微带线的两端和中心导线的中间置有电容器用于调整微带线的频率,并且微带线采用中心平衡驱动的方式与后续的接收器或者驱动器相连接。采用本发明所述的结构和驱动方式,射频线圈的磁场覆盖从在其中心电缆的轴向延伸至整个环形覆盖的面积,进而延伸了单个线圈单元可成像的面积。

(4)陈端端, 闫天翼, 高天欣, 徐远清, 刘伟峰, 唐晓英. 支架模拟方法. 专利号:CN105243686A,2017.

本发明专利技术提供一种支架模拟方法,该方法包括以下步骤。生成血管内腔模型,血管内腔模型包括血管壁节点。在血管内腔模型的内部生成支架模型,支架模型包括支架节点。将支架的实际形态映射到支架模型,以确定支架节点中的支架骨架点。确定与支架骨架点中的每一个相对应的血管壁节点集。使支架模型膨胀,同时针对支架骨架点中的每一个:在该支架骨架点和与该支架骨架点相对应的血管壁节点集之间的距离满足第一预设条件后,实时确定该支架骨架点的力平衡情况;以及当该支架骨架点处于力平衡状态时,停止该支架骨架点的移动并更新血管内腔模型和支架模型。本发明专利技术提供的支架模拟方法需要的计算资源较少,可以提供对支架展开效果的快速预测。20211003