Haofei Ma马浩飞

香港理工大学,香港

马浩飞的个人照片

教育经历

香港理工大学

哈尔滨工业大学

河北工业大学

科研与项目经历

智能工业具身多模态数据采集终端

Glovity / TeleX 可穿戴遥操作,CobotAI

  • 主持 Glovity 低成本可穿戴遥操作系统的产品开发,面向灵巧操作与具身智能数据采集,覆盖触觉手套、空间力反馈装置以及开源 TeleX-SDK 软件栈。
  • 将该平台用于工业具身智能数据采集与人到机器人的技能迁移,覆盖多模态示范采集与策略部署。

面向接触式操作的视触觉学习

HapticDP;混合现实遥操作与现场部署

  • 提出 HapticDP,将扩散策略推理拆成视觉引导的全局规划回路与力触觉引导的局部修正回路,在统一 U-Net 中实现约 50 Hz 的滚动时域控制,用于擦拭、打磨、插入和拧螺丝等接触任务。
  • 搭建融合 Apple Vision Pro 混合现实追踪与可穿戴触觉手套的双边遥操作系统,采集视觉、本体感觉、力和触觉同步示范,并在双臂灵巧手平台上验证。
  • 同期工程包括无锡 AR 辅助飞机大结构件钻孔(2025)、HKPC 快递纸箱拆包,以及双臂遥操作分拣,作为后续视触觉策略的人在回路数据采集层。

复杂环境采样机器人

国家自然科学基金面上项目

  • 实现基于视角匹配的无模型 6D 位姿估计网络:对已知物体做精确估计,对未训练物体做粗估计,并在稀疏点云可用时进行位姿优化。
  • 提出基于位姿估计的点云融合与滤波,补全单视角物体边缘空洞并滤除噪点,再用于抓取姿态生成。
  • 结合抓取角度预测网络与快速搜索策略,在仿真和真实 6 自由度机械臂、RealSense 相机、ROS/Ubuntu 20.04 上位机上验证抓取成功率与鲁棒性。

腹腔镜手术自主缝合机器人系统

国家重点研发计划

  • 基于 YOLOv8 识别并分割手术器械与病变组织,确定器械末端与病变区域的空间位置。
  • 完成相机与机械臂手眼标定,构建视觉伺服下的基础机器人动作。

岩心箱搬运机器人

国家重点实验室横向项目

  • 用红外传感器检测障碍,用面阵激光检测码垛高度与整齐度,并以 Mask R-CNN 结合深度图得到边角坐标用于视觉伺服。
  • 通过单目相机与 ArUco 标记识别偏移距离和角度,完成机器人原地二维位姿调整。

基于双目视觉的医用多自由度云台控制系统

本科毕业设计

  • 完成多自由度云台机械结构与运动仿真,采用内齿式回转支承缩小尺寸,并为传感器设计保护结构;用 STM32 与 A4988 实现硬件控制及与 ROS 上位机通信。
  • 提出基于 HOG 与 SIFT 特征匹配的短期单目标跟踪方法,并用 3D 打印结构件、RealSense 相机和 42 步进电机完成实验验证。

面向广域信息采集的球形变胞机器人系统

本科科研

  • 完成球形机器人三维结构、内部控制器与传感器布置以及腿部电机配置,并基于 STM32 实现运动控制。
  • 集成蓝牙、加速度计、温湿度与燃气传感器,实现遥控运动与环境数据回传。

学术论文

  1. Peng Zhou, Jun Hu, Sihan Chen, Zeqing Zhang, Haofei Ma, Zhenyu Lu, Sichao Liu, Xueqian Wang, Pai Zheng, Xiang Li, Shan Luo, Jia Pan, David Navarro-Alarcon, Chenguang Yang, and Michael Yu Wang. Vision-Based Tactile Intelligence for Robotics: Sensing, Learning, and Embodied Manipulation. arXiv preprint arXiv:2608.15490, 2026. Link
  2. Tian Wang, Benhua Gao, Haofei Ma, Guoquan Zhang, Duidi Wu, and Pai Zheng. A vision-language conditioned physics-aware imitation learning approach for bimanual robotic dexterous assembly. CIRP Annals, 2026. DOI
  3. Yuyang Gao, Haofei Ma, and Pai Zheng. Glovity: Learning Dexterous Contact-Rich Manipulation via Spatial Wrench Feedback Teleoperation System. arXiv preprint arXiv:2510.09229, 2025. Link
  4. Wenda Xu, Zhihang Tan, Zexin Cao, Haofei Ma, Gongcheng Wang, Han Wang, Weidong Wang, and Zhijiang Du. DP4AuSu: Autonomous Surgical Framework for Suturing Manipulation Using Diffusion Policy with Dynamic Time Wrapping-based Locally Weighted Regression. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2025. DOI
  5. Haofei Ma, Gongcheng Wang, Hua Bai, Zhiyu Xia, Weidong Wang, and Zhijiang Du. Robotic Grasping Method with 6D Pose Estimation and Point Cloud Fusion. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2024. DOI
  6. Zhiyu Xia, Han Wang, Yulong Men, Haofei Ma, Zexin Cao, Weidong Wang, and Zhijiang Du. Kalman Filter-based EM-optical Sensor Fusion for Bone Needle Position Tracking. IEEE Sensors Journal, 2024. DOI
  7. Gongcheng Wang, Haofei Ma, Han Wang, Pengchao Ding, Hua Bai, Wenda Xu, Weidong Wang, and Zhijiang Du. Reactive mobile manipulation based on dynamic dual-trajectory tracking. Robotics and Autonomous Systems, 2024. DOI
  8. Hua Bai, Wenrui Gao, Haofei Ma, Pengchao Ding, Gongcheng Wang, Wenda Xu, Weidong Wang, and Zhijiang Du. A study of robotic search strategy for multi-radiation sources in unknown environments. Robotics and Autonomous Systems, 2023. DOI

专利与软著

  1. 马浩飞, 郑湃. 一种面向机器人接触式操作的触觉引导异步扩散策略方法. 发明专利 (已提交).
  2. Weidong Wang, Hengbin Liang, Haofei Ma, Gongcheng Wang. 一种岩心箱搬运机器人. 发明专利 CN202310547284.5 (实质审查). Link
  3. Yuhan Rao, Manhong Li, Haofei Ma, Yuchong Gao, Nuo Zhang, Xinyu Liu. 一种球形变胞机器人及其环境信息采集系统. 实用新型专利 CN202120212154.2 (已授权). Link
  4. Bao Li, Manhong Li, Shuofan Li, Haofei Ma, Jidong Guo, Yuchong Gao, Yingxin Dong. 一种绳索驱动清洁机器人. 实用新型专利 CN202120545507.0 (已授权). Link
  5. Yihan Gao, Haofei Ma, Shaoan Chen, Haoran Sun, Chenxi Song. 一种利用波浪能发电的小型海洋航行器. 实用新型专利 CN202020078465.X (已授权). Link
  6. Haofei Ma. 身份识别与红外测温控制系统. 软件著作权 2021SR1391064 (已授权). Link

专业能力

  • 程序设计: Python,C/C++,MATLAB,LaTeX
  • 人工智能: PyTorch,Diffusion Policy / 模仿学习,强化学习,计算机视觉,6D 位姿估计,点云处理
  • 机器人: ROS/ROS2,机器人学习,遥操作(Vision Pro MR / 触觉设备),移动操作
  • 硬件平台: 双臂机器人,灵巧手,Apple Vision Pro,力/触觉传感器
  • 建模与嵌入式: SolidWorks,AutoCAD,STM32,Raspberry Pi

荣誉与奖学金

  • 鹤皋奖学金 · 哈尔滨工业大学
  • 先导智能·王燕清奖学金 · 研究生奖学金
  • 特等奖学金 · 哈尔滨工业大学
  • 省级优秀毕业生 · 前 1%
  • 省级三好学生 · 前 1%
  • 国家奖学金 · 前 0.3%(2/702)

竞赛

  • “互联网+”大学生创新创业大赛河北省银奖
  • 全国大学生机械创新设计大赛河北分区二等奖
  • 大学生电子设计竞赛(TI 杯)天津赛区二等奖
  • 河北省大学生机器人大赛二等奖
  • 河北省数学竞赛一等奖;天津市数学竞赛二等奖
  • 周培源力学竞赛河北赛区二等奖

社会活动

  • 哈尔滨工业大学学校办公室助理
  • 河北工业大学班长与学习委员
  • 河北工业大学创客实验室总负责人
  • 疫情防控志愿服务、哈尔滨工业大学研究生复试志愿者