【概况】

山显雷，山东济宁人，天津大学机械工程学院机械系副研究员、博士生导师，国家重点研发计划青年科学家，于2011年、2014年和2017年分别获得中国矿业大学机械工程学士、硕士和博士学位，天津大学机械工程学院讲师/博士后(2017.9-2023.1)、英国华威大学工学院博士后(2019.9-2021.9)，入选2019年博士后国际交流计划派出项目。主要研究方向为机器人机构学、智能制造与机器人加工技术、工业机器人技术等。讲授课程包括工程制图基础、设计与建造等。在Nonlinear Dynamics, Mechanism and Machine Theory, Measurement, 机械工程学报等国内外权威期刊发表论文30余篇，主持国家自然科学基金项目2项、国家重点研发计划青年科学家项目1项、国家重点研发计划课题1项、国家重大科技专项任务1项、企业委托课题4项等。研究成果荣获2025年天津市科技进步一等奖，2025年全国博士后创新创业大赛铜奖，入选2022年“科创中国”系列榜单先导技术榜、第七届世界智能大会“WIC智能科技创新应用优秀案例”等。

【教育背景】

2014.09-2017.06：中国矿业大学机械设计及理论专业，博士 2011.09-2014.06：中国矿业大学机械工程专业，硕士 2007.09-2011.06：中国矿业大学机械制造及自动化专业，学士

【学术经历】

2023.02-至今：天津大学，机械工程学院，副研究员 2019.09-2021.09：英国Warwick大学，工学院，博士后 2017.09-2023.02：天津大学，机械工程学院，讲师/博士后

【讲授课程】

1． 工程制图基础 2． 设计与建造

【教学成果】

1. 2026年天津大学杰出师友导师提名奖 2. 2025年第二届天津大学机械工程学院智造教育基金优秀师友导师 3. 2025年天津大学本科生毕业设计（论文）优秀指导教师 4. 2025年第十八届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，优秀指导教师 一等奖 5. 2024年第十七届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，优秀指导教师 二等奖 6. 2023年全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛天津赛区，优秀指导教师奖 指导学生获奖： 1. 2025.07 第十八届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，一等奖/二等奖/三等奖，指导教师； 2. 2025.06 中国大学生机械工程创新创意大赛，区域赛二等奖，指导教师； 3.2025.06 全国新工科本科毕业设计大赛，三等奖，指导教师； 4. 2024.07，第十一届全国大学生机械创新设计大赛全国决赛，一等奖，指导教师； 5. 2024.07 第十七届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，二等奖/三等奖，指导教师； 6. 2024.06，第四届“新工科”本科生毕业设计大赛，三等奖，指导教师； 7. 2024.05，第十一届全国大学生机械创新设计大赛天津赛区，一等奖，指导教师； 8. 2024.05，2024年全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛天津赛区，一等奖/二等奖/三等奖，指导教师。 9. 2023.08，第十六届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，一等奖/二等奖/三等奖，指导教师； 10. 2023.05，2023年全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛天津赛区，一等奖/二等奖/三等奖，指导教师。

【研究方向】

1． 机器人机构学 2． 智能制造与机器人加工技术 3． 工业机器人技术

【学术兼职】

天津市机器人学会 副理事长 中国机械工程学会高级会员 国家自然科学基金C类项目函评专家 国家自然科学基金面上项目函评专家 2023 the 6th International Conference on Mechatronics, Robotics and Automation ICMRA 2023，技术委员会成员 《Mechanism and Machine Theory》《Science China Technological Sciences》《Meccanica》《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》《中国机械工程》《振动与冲击》《航空制造技术》等期刊审稿人

【科研项目及成果】

作为项目负责人，主持的主要项目有： 1. 2026-2029 吨级重载工业机器人动态特性提升创新研究，国家重点研发计划“智能机器人”专项青年科学家项目 150万元 2. 2025-2028 重载双侧搅拌摩擦焊接机器人装备同步运动精度调控基础，国家自然科学基金面上项目 48万元 3. 2024-2027 五轴机床正向设计技术-机电耦合控制技术，国家科技重大专项任务 538.8万元 4. 2022-2025 工业机器人轻量化高刚度整机优化设计，国家重点研发计划“智能机器人”专项课题 462.5万元 5. 2023-2024 高速重载混联装车机器人，横向项目 60万元 6. 2019-2021 博士后国际交流计划派出项目，全国博士后管委会 30万元 7. 2018-2021 混联机器人机电耦合系统建模及动态精度控制技术基础，国家自然科学基金青年科学基金 28万元 8. 2018-2021 混联机构加工机器人机-电系统硬件在环仿真基础研究，天津市自然科学基金青年项目 6万元 9. 2018-2023 第64批博士后基金面上资助项目一等资助，中国博士后科学基金 8万元 10. 2018-2019 面向混联机器人加工装备机电系统设计的半物理仿真关键技术研究，哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室开放基金 8万元 科研获奖： 1. 2025年天津市科技进步一等奖 2. 2025年全国博士后创新创业大赛总决赛铜奖 3. 2024年天津大学机械工程学院科技领域重要贡献奖 4. 2024年天津大学机械工程学院科技领域重要突破奖 5. 2023年机械设计年会优秀论文 6. 2019年机械工程学报优秀论文奖

【代表性论著】

1. YJ Wang, XL Shan#, QP Xu, HT Liu, JL Xiao. A model-data driven welding force/torque estimation method for friction stir welding (FSW) hybrid manipulator[J]. Mechanism and Machine Theory, 2026, 226: 106491. 2. YJ Wang, XL Shan#, HT Liu, JL Xiao, JP Mei. High-precision stiffness modeling and equivalent stiffness identification method for a parallel manipulator[J]. Industrial Robot, 2026, 1-14. 3. W Han, XL Shan#, T Tong, HT Liu, JL Xiao. Rigid-body dynamics modeling and core functional component selection for heavy-duty industrial robots[J]. Machines, 2026, 14, 528. 4. JX Wang, XL Shan#, QP Xu, YJ Wang, HT Liu. The effect of double-sided differential speed friction stir welding on the mechanical properties of welded joints[J]. Materials Characterization, 2026, 237: 116456. 5. QP Xu, HT Liu, XL Shan#, YP Liu, YB Ding. Through-thickness symmetric microstructure and mechanical response of AA2219 joints produced by simultaneous double-sided friction stir welding[J]. Materials Letters, 2026, 413:140442. 6. XL Shan#, TY Zou, HT Liu, Y Deng, JL Xiao. Contour error control for a hybrid robot equipped with grating sensors[J]. Machines, 2025, 13, 502. 7. 刘海涛, 原昊, 山显雷#, 韩家乐, 肖聚亮. 一种基于光栅传感器反馈的混联机器人动态精度控制策略[J]. 航空制造技术, 2023, 66(12): 40–45. 8. XL Shan, YH Li, HT Liu, T Huang. Residual vibration reduction of a high-speed pick-and-place parallel robot using input shaping[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2022, 35: 1-8. 9. HT Liu, Y Wang, XL Shan#. Full closed loop‑based dynamic accuracy enhancement for elastic joints[J]. Journal of Power Electronics,2022, 22: 959-969. 10. JL Han, XL Shan, HT Liu, JL Xiao, T Huang. Fuzzy gain scheduling PID control of a hybrid robot based on dynamic characteristics[J]. Mechanism and Machine Theory, 2023, 184: 105283. 11. HT Liu, HR Liu, XL Shan#. Linear active disturbance rejection control with torque compensation for electric load simulator[J]. Journal of Power Electronics, 2021, 21: 195-203. 12. XL Shan, G Cheng. Structural error identification and kinematic accuracy analysis of a 2(3PUS+S) parallel manipulator[J]. Measurement, 2019, 140, 22-28. 13. XL Shan, G Cheng. Nonlinear dynamic behaviour of joint effects on a 2(3PUS+S) parallel manipulator[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-Body Dynamics, 2019, 233 (2): 470-484. 14. 山显雷, 程刚, 陈世彪. 考虑力补偿的2(3PUS+S)并联机器人主动关节同步控制[J]. 机械工程学报, 2019, 55(11): 46-52. 15. XL Shan, G Cheng. Static analysis on a 2(3PUS+S) parallel manipulator with two moving platforms[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2018, 32(8): 3869-3876. 16. XL Shan, G Cheng. Structural error and friction compensation control of a 2(3PUS + S) parallel manipulator[J]. Mechanism and Machine Theory, 2018, 124: 92-103. 17. XL Shan, G Cheng. Kinematic analysis and parameter optimization for a novel 2(3HUS+S) parallel hip joint simulator[J]. International Journal of Robotics and Automation, 2017, 32(4): 379-386. 18. 山显雷, 程刚. 考虑关节摩擦的3SPS+1PS并联机构显式动力学建模研究[J]. 机械工程学报, 2017, 53(1): 28-35. 19. 山显雷, 程刚. 高速运动下并联机器人主动支链的动力学耦合特性[J]. 机器人, 2017, 39(5): 603-607. 20. XL Shan, G Cheng. Application of a novel 2(3HUS+S) parallel manipulator for simulation of hip joint motion[J]. Review of Scientific Instruments, 2016, 87(7): 076101.