2003年，方勇纯从美国康奈尔大学回国任教，被聘为南开大学校特聘教授（当时校级最高人才岗位），是当时南开大学最年轻的教授和博士生导师。方勇纯创建了南开大学欠驱动机器人团队，现有平台包括：

·     全国高校黄大年式教师团队：“智能科技教师团队”，2023年入围，2025年正式认定，方勇纯为负责人；

·     教育部111引智基地：“机器人智能感知，控制及应用学科创新引智基地”，2020年获批，方勇纯为负责人；

·     天津市重点领域创新团队：“智能机器人与智能系统创新团队”，2016年获批，方勇纯为负责人；

·     天津市国际合作基地：机器人与自动化国际联合研究中心，2016年获批，方勇纯为负责人；

·     天津市“131”创新型人才团队：“机器人控制创新团队”，2015年获批，方勇纯为带头人。

       依托以上平台，截至目前，方勇纯已培养17位博士，其中，10人进入高校，1人进入研究实验室，6人进入企业工作。进入高校工作的10人中，3人晋升为正教授，其中，2人入选了教育部青年长江学者；3人晋升为副教授/副研究员。近年毕业的一位直博生，博士在读期间入选中国大学生年度人物（全国当年共20名入选者）。

·        吊运类欠驱动系统的多层次一体化安全控制，国家自然科学基金-区域创新发展联合基金，项目负责人，直接经费258万元，在研

·       L3智能化等级的起重机作业控制系统开发，徐州市工程机械产业揭榜挂帅科技攻关项目，项目负责人，600万，在研

·       面向地下空间探测的多感融合空地两用多模态机器人系统及关键技术，国家自然科学基金重点项目，项目负责人，直接经费289万，在研

·       智能吊运系统，深圳市盐田区科创局，首席科学家，900万，在研

·       面向有色金属浇铸过程的机器人作业系统，“智能机器人”国家重点研发计划，项目负责人，总经费4402万（国拨经费1342万），结题

·       多无人机协同吊运方法研究，国家自然科学基金面上项目，项目负责人，直接经费65万，结题

·       面向细胞局部精准置换的自动纳米操控方法研究，国家基金重点项目，项目负责人，直接经费270万，结题

·       智能与自主机器人，国家杰出青年科学基金，项目负责人，320万，结题

·       回转旋臂式船用起重机系统动力学建模与非线性控制，国家自然科学基金，项目负责人，80万，结题

·       安全高效自动桥式吊车关键技术与系统集成，国家“十二五”科技支撑计划，项目负责人，总经费973万（其中国拨经费473万元），结题

·       面向生命科学的跨尺度快速AFM系统研制，国家基金科学仪器基础研究专款，项目负责人，280万，结题

·       面向生物组织的显微操作技术与装备，国家863计划重点，项目负责人，476万，结题

·       基于能量分析的欠驱动非线性吊车控制系统设计，国家自然科学基金，项目负责人，30万，结题

·       高性能非接触原子力显微镜系统设计，国家自然科学基金，项目负责人，23万，结题

近年代表性论文：

·       罗晗骞，曹建农*，齐秀秀，曹锐，方勇纯*，上下文感知驱动的具身智能: 从环境理解到自主决策，中国科学：信息科学，在线发表：Context-aware embodied intelligence: from environmental understanding to autonomous decision-making

·       梁潇, 刘冰冰, 叶慧樱, 裴腾飞, 于海, 方勇纯*，旋翼无人机吊运系统研究综述，控制与决策，Vol. 40, No. 4, pp. 1079-1097, 2025年4月。论文链接：http://kzyjc.alljournals.cn/kzyjc/article/abstract/2024-1074?st=article_issue

·       Zhiang Liu, Yang Liu, Yongchun Fang*, Diffusion Model-based Path Follower for a Salamander-like Robot, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Vol. 36, No. 8, pp. 14399-14413, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10934035

·       Jinyang Dong, Hai Yu, Biao Lu, Huawang Liu, and Yongchun Fang*, Adaptive Output Feedback Trajectory Tracking Control of an Indoor Blimp: Controller Design and Experiment Validation, IEEE Transactions on Industrial Electronics,  Vol. 72, No. 4, pp. 3960-3971, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10679568  

·       Rui Cao, Yongchun Fang*, Xiao Liang, Time-Optimal Trajectory Planning with Clearly Defined Initial Guess for Aerial Suspended Payload Throwing, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Vol. 22, pp. 12406-12417, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10897960

·       Shizhen Wu, Yongchun Fang*, Ning Sun, Biao Lu, Xiao Liang, Yiming Zhao, Optimization-free Smooth Control Barrier Function for Polygonal Collision Avoidance, IEEE Transactions on Cybernetics, Volume: 55, No. 9, pp. 4257-4269, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11060906

·       Chen Qian, Yongchun Fang*, Invariance and Contraction in Geometrically Periodic Systems with Differential Inclusions, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 70, No. 9, pp. 5705-5719, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10910242

·       Qianqian Cao, ZiyiLiu, Hai Yu, Xiao Liang, Yongchun Fang*, Autonomous Landing of the Quadrotor on the Mobile Platform via Meta Reinforcement Learning, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Vol. 22, pp. 2269 – 2280, 2025. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10478819/

·       Lixing Liu, Xian Guo*, Wei Xi, Wei Huang, Yongchun Fang*, A Reinforcement Learning Path Following Strategy for Snake Robots Based on Transferable Constrained-Residual Gait Generator, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 71, no. 12, pp. 16013-16025, Dec. 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10508567

·       Wei Huang, Yongchun Fang*, Xian Guo, Huawang Liu, Lixing Liu, A Unified Motion Modeling Approach for Snake Robot's Gaits Generated with Backbone CurveMethod, IEEE Transactions on Robotics (T-RO), Vol. 40, pp. 4132-4146,2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10577502

·       Hean Hua, Yongchun Fang*, A Novel Learning-Based Trajectory Generation Strategy for a Quadrotor, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Vol. 35, No. 7, pp. 9068-9079, July 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9941177

·       Yang Liu, Zhiang Liu, Yongchun Fang*, Huawang Liu, Xian Guo, A Novel Design Methodology of CPG Model for a Salamander-like Robot, IEEE Roboticsand Automation Letters (RA-L), Vol. 9, No. 7, pp. 6115-6122, May 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10529511

·        Shizhen Wu, Yongchun Fang*, Geometric Maneuvering for Underactuated VTOL Vehicles, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 3, pp. 1507-1519, Mar. 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10283885

·       Tianci Wen, Yongchun Fang*, Biao Lu, Xuebo Zhang, Chaoquan Tang, LIVER: ATightly Coupled LiDAR-Inertial-Visual State Estimator with High Robustness for Underground Environments, IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), Vol. 9, No. 3, pp. 2399-2406, Mar. 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10404014

·       Biao Lu, Yongchun Fang*, Online Trajectory Planning Control for a Class of Underactuated Mechanical Systems, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 1, pp. 442-448, Jan. 2024. 论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10093059

·       R. Song, Y. Fang*, Haoqian Huang, Reliable Estimation of Automotive States based on Optimized Neural Networks and Moving Horizon Estimator, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 28, No. 6, pp. 3238-3249, Dec. 2023.

·       Wei Huang, Xian Guo, Huawang Liu, Yongchun Fang*, A Robust Model-based Radius Estimation Approach for Helical Climbing Motion of Snake Robots, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 28,No. 6, pp. 3284-3293, Dec. 2023.

·      Chen Qian, Yongchun Fang*, Youpeng Li, Neural Network-Based Hybrid Three-Dimensional Position Control for a Flapping Wing Aerial Vehicle, IEEE Transactions on Cybernetics, Vol. 53, No. 10, pp. 539-548, pp. 6095-6018, Oct. 2023.

·       Hean Hua, Yongchun Fang*, A Novel Reinforcement Learning-Based RobustControl Strategy for a Quadrotor, IEEETransactions on Industrial Electronics, Vol. 70, No. 3, pp. 2812-2821, Mar.2023.

·       Xiao Liang, Hai Yu, Zhuang Zhang, Huawang Liu, Yongchun Fang*, JiandaHan*, Unmanned Aerial Transportation System with Flexible Connection betweenthe Quadrotor and the Payload: Modeling, Controller Design and ExperimentalValidation, IEEE Transactions onIndustrial Electronics, Vol. 70, No. 2, pp. 1870-1882, Feb. 2023.

·        教育部科技委脑科学与认知科学专门委员会委员

·        教育部人工智能高层次人才培养专家委员会委员

·        教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会——人工智能专业建设咨询委员会委员

·        教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会委员

·        中国自动化学会机器人智能专业委员会，副主任委员

·        天津市智能科学与技术研究会，会长

·        天津市图像图形学学会，副理事长

·        2024年，南开大学卓越教学奖

·        2023年，高等教育（本科）国家教学成果二等奖

·        2022年，高等教育（研究生）天津市教学成果一等奖

·        2020年，指导的博士生卢彪入选第十五届“中国大学生年度人物”（全国20人入选）

·        2019年，方勇纯，南开大学首届教育教学奖-杰出贡献奖

·        2019年，指导的学生团队（卢彪为学生负责人）荣获2019年全国互联网+创新创业大赛国赛金奖

·        2019年，朱威等同学获“挑战杯”全国三等奖（指导教师：郭宪，方勇纯）

·        2019年，方勇纯等，智能工业起重机研究成果入选2019中国智能制造十大科技进展

·        2018年，方勇纯等，天津市自然科学一等奖

·        2018年，方勇纯等，天津市教学成果一等奖

·        2018年，方勇纯，陈翰馥奖

·        2018年，吴易鸣等获第十一届中国青少年科技创新奖（指导教师：孙宁，方勇纯）

·        2017年，方勇纯等，天津市专利金奖

·        2017年，方勇纯等，第七届吴文俊人工智能自然科学奖一等奖

·        2017年，方勇纯，中国自动化学会青年科学家奖