段峰教授于2010年主持创办了智能感知与人机交互实验室（http://www.isilab.nankai.edu.cn/），实验室致力于机器人控制和人机交互研究，历经多年的发展，与国际多所知名高校建立了合作研究，与国内外的多家企业有多项合作开发项目，现在已成为一所拥有核心技术与较高科技水平的一流实验室，并于2022年成立天津市介入脑机与智能康复重点实验。重点实验室依托南开大学一级学科群体优势与医工结合、产研融合基础，以国际领先的介入式脑机接口技术为基石，以颅脑损伤时效救治与智能康复产业体系构建为目标，以前沿科技创新、关键技术突破、产品设备研发为路线，建立以重点实验室技术研发为主体，医院临床应用、企业设备生产为两翼，公司产品孵化为桥梁的介入脑机与智能康复产、学、研、用一体化平台，落实“科技创新、成果转化、服务国家”的理念，为我国脑机接口技术的发展和国防安全建设贡献力量。在科研平台方面，重点实验室依托南开大学人工智能、生命科学、计算机、医学等学院一级学科群体优势，形成了以国防卓青、长江学者等为主体的人才队伍。重点实验室充分发挥立足于天津市高等教育领军高校南开大学的区位优势，构建多学科交叉建设、多平台联合发展的天津市“介入脑机与智能康复”重点科研核心。

实验室目前有指导老师5名，博士研究生8名，硕士研究生10名，以及参与项目的本科生。

团队导师：

刘忠信  教    授     https://ai.nankai.edu.cn/info/1033/4287.htm

王付永  副教授     https://ai.nankai.edu.cn/info/1034/4951.htm

李文宇  讲    师     https://ai.nankai.edu.cn/info/1035/4661.htm

张   涛   实验师     https://ai.nankai.edu.cn/info/1036/2828.htm

★非常欢迎应届博士毕业生等优秀青年才俊加入团队，共同发展；

★研究生招生：博士生1-2人/年，硕士生3-5人/年；课题组科研经费非常充足，并欢迎想提前进实验室锻炼的本科同学联系（邮箱：duanf@nankai.edu.cn）

段峰教授将机器人科研成果引入教学课堂，指导学生在国际大赛中提升创新思维和实践能力，从而树立中国自信。带领学生获2024年世界机器人大赛AI WILL太空服务机器人挑战赛冠亚军、2023年RoboCup@Home EDU机器人世界杯家庭服务机器人比赛冠军、2015年-2017年RoboCup@Home世界机器人大赛三连冠、日本人工智能学会特别贡献奖等47项国内外奖项；其中王文智获中国国际大学生创新大赛金奖（天津唯一）、罗震东获“华为杯”中国大学生智能设计竞赛全国总冠军、于仡昂获天津市大学生创业奖学金特等奖。指导学生参与科研项目，李思宁获天津市科技进步一等奖（排名学生第一），刘淦获天津市技术发明一等奖（排名学生第一）。段峰教授个人获得天津市工程专业学位优秀指导教师、天津市研究生教学成果奖等16项奖项。

积极培养大学生动手和课外实践能力，连续五年累计指导国家大学生创新性实验项目（国创）、大学生百项工程项目（百项）、天津市大学生创新创业训练计划（市创）17项，指导学生80余人。其中：

获得校内一等奖的项目有：

l  2014年国创项目（一种手部痉挛康复机器人的开发研究）

l  2015年国创项目（基于非侵入式脑机接口的智能家居控制系统）

l  2020年国创项目（一种基于光纤通讯的全地形抗干扰机器人）

l  2023年国创项目（基于表面肌电信号控制的上肢功能性电刺激康复系统开发研究）

获得校内二等奖的项目有：

l  2012年国创项目（一种具有稳定识别功能的肌电假手的开发）

l  2013年百项项目（人机交互式肌电信号游戏控制器）

l  2014年百项项目（基于模块化的老年人、残疾人健康智能监护系统）

l  2014年百项项目（一种外骨骼下肢助力康复器的研发）

l  2024年市创项目（基于脑机接口的脑卒中患者康复治疗研究）

累计指导66名本科生开展毕业设计，获得校内优秀本科毕业论文3人。

通过与国外知名学府建立的良好合作关系，推荐200余名优秀学生出国深造。主要包括本科生杨泞嘉、刘英豪及硕士研究生张志文到日本东京大学攻读硕士及博士学位，本科生陈芳霖赴美国达特茅斯大学攻读博士学位，本科生杜晓唐赴瑞士苏黎世联邦理工学院攻读硕士及博士学位，本科生董庆林赴美国佐治亚大学攻读博士学位，硕士研究生常文男赴美国普渡大学攻读博士学位，硕士研究生宋陪陪赴澳大利亚国立大学攻读博士学位，硕士研究生盛诗理赴美国弗吉尼亚大学攻读博士学位，硕士研究生许程广赴美国东北大学攻读博士学位，硕士研究生贾浩、韩书宁、赵世杰赴西班牙维克大学-加泰罗尼亚中央大学攻读博士学位。

实验室在脑科学、人工智能、计算机科学等多个领域开展了系统深入的研究工作，取得来的一系列得研究成果。

实验室依托南开大学控制科学与工程重点学科，聚焦于脑科学与智能康复领域的研究，拥有固定的研究人员和一支包括在站博士后、在读博士和硕士在内的年轻化、高水平的科研团队。通过国际合作、联合培养和学术访问等方式，使团队成员开展最前沿的学术研究课题，积极促进团队中的青年教师成才，使其逐渐成长为团队中的骨干研究力量。同时实验室还注重与国际顶尖科研机构的合作，先后与诺奖获得者利根川进团队签署MOU协议，并与美国、日本、欧洲的多个科研机构保持长期合作，积极培养青年学者和学生，通过“日本樱花计划”等国际交流项目，已全额资助上百名南开大学师生赴日本东京大学、日本理化学研究所等知名机构开展学术合作与交流，提升了科研人员的国际化视野。此外，实验室积极主办国际学术会议与培训活动，并通过教育部的引智计划，邀请国外知名专家来访交流，扩展了学术影响力。在国际合作方面，实验室承担了国家自然科学基金外国青年学者基金、教育部海外名师项目、天津市国际合作项目等16项国际合作项目，为天津市“一基地三区”贡献人才智库。

段峰教授将研究方向与国家战略需求紧密结合，在研究脑科学与机器人技术的同时，更注重从康复医学工程、先进制造等领域的实际需求出发，探索生机电一体化机器人协同共融技术，从而更好地服务社会，在多模态脑机接口系统设计、肌电假手、人机共融柔性生产线等方面的研究得到了国际机器人与自动控制领域的广泛认可，作为负责人主持课题47项：

国家重点研发计划1项

国防科技创新特区项目7项

国防科技卓越青年科学基金1项

国家自然科学基金青年基金1项

国家自然科学基金面上项目1项

国家自然科学基金外国青年学者基金7项

国家高技术研究发展计划（863计划）1项

天津市杰出人才培养项目1项

天津市杰出青年科学基金1项

天津市自然基金项目1项

天津市科技计划项目（创新平台专项）1项

天津市“项目+团队”重点培养专项1项                                                                                                                                                              

天津市支撑计划1项

天津市国际合作项目1项

教育部博士点基金1项、

教育部留学回国人员科研启动基金1项

中央高校基本科研业务2项

教育部海外名师项目3项

教育部学校特色项目（一带一路）2项

江苏省自然科学基金1项

南开大学百青项目1项

横向课题10项

       团队围绕国家“健康中国”重大战略需求，从基础研究、时效救治、智能康复三方面进行技术攻关，研发了介入式脑机接口、国产替代神经介入时效救治器械、主动运动智能康复训练机器人三大高端医疗技术与器械，打破了国外企业在急性脑卒中救治康复领域“卡脖子”技术垄断，实现了介入式脑机接口从0 到1 的技术突破，抢占了国内脑卒中时效救治和智能康复医疗器械市场，助力了我国高端医疗器械领域产业升级。

    (1) 在基础研究方面，针对卒中受损脑区快速定位难、脑电检测难等问题，研发了皮层结构及脑电检测方法，开创了国内介入式脑机接口新范式，成果入选“科技部”《脑机接口研究伦理指引》

        针对卒中脑区快速定位的需求，提出了脑皮层结构快速分析方法，实现了大脑皮层快速分层定位，为急性脑卒中快速救治奠定了基础，成果发表于脑科学领域国际顶刊《Human Brain Mapping》。制备了生物相容性良好的脑电传感器，完成了控脑大鼠验证，成果于2019 年8月1日被《Nature》正刊报道。完成了国内首例介入式脑机接口动物试验，通过类似静脉注射的微创手术将电极植入特定脑区，实现了不开颅从脑血管内精准稳定采集到脑电信号，规避了传统非侵入式脑机接口信号质量差、侵入式脑机接口创伤大等弊端，成果于2022年6月27日被《人民日报》报道。开展了全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验，突破了介入式脑电信号识别核心技术，实现了介入式脑电信号从被动采集到主动控制的技术飞跃，成果于2023年5月5日被《人民日报》报道，并入选《国家自然科学基金委内参》与《人民日报》2023年中国9项重大科技成就；“介入式脑机接口”于2024年2月2日入选“科技部”《脑机接口研究伦理指引》，与“非侵入式”、“侵入式”脑机接口并列为典型的脑机接口。在前期试验的基础上，完成了全球首例介入式脑机接口传感器血管内取出试验，验证了介入式脑机临床应用的安全性，成果于2024年8月16日被《人民日报》报道，相关成果荣获天津市技术发明一等奖。

    (2) 在时效救治方面，对标国外卒中取栓支架等高端医疗器械，研发了国产替代神经介入时效救治器械，成果获天津市科技进步一等奖

        面向急性缺血性脑卒中时效救治需求，研制了国内首款神经介入取栓系统，攻克了神经介入取栓高端医疗器械的“卡脖子”关键核心技术，与美敦力等国外同类竞品相比，本成果在术中血运重建率、术后死亡率等性能指标上具备显著优势，价格相较国外竞品降低63%，成果获天津市科技进步一等奖。

    (3)在智能康复方面，研发了主动运动智能康复训练机器人，满足了脑卒中运动康复领域在智能化、精细化、个性化等方面的需求，成果获天津市科技进步二等奖2 项

        为提高康复训练过程中肌电传感器的实用性，研发了防水肌电传感器，实现了传感器与皮肤长时间贴合。针对运动康复过程中肌电信号采集容易发生数据丢失的问题，提出了基于数据重组策略的多神经网络投票方法，即使在缺失15%原始肌电数据的困境下，该方法仍能利用剩余数据完成手势识别任务，准确率高达91.19%，有效提高了智能康复训练设备的实用性，成果发表于控制领域顶尖期刊IEEE TNNLS。研发了基于防水肌电传感器的肢体康复设备、智能康复机器人，满足了康复早、中、后期不同阶段的训练需求，加速了患者肢体功能的恢复。相关成果荣获天津市科技进步二等奖2 项等奖励。