Zhe Yuan

Zhe Yuan袁哲

Ph.D. Student in Mechanical Engineering · The Ohio State University

Hello! I'm Zhe Yuan, currently pursuing a Ph.D. in the Automated Computational Mechanics Laboratory at The Ohio State University. My focus lies in CAD/CAE software, and I look forward to applying these skills in real-world engineering challenges.

Research

OpenECAD: An Efficient Visual Language Model for Editable 3D-CAD Design

Dec 2023 – Aug 2024

Advisor Jianqi Shi, Associate Professor, National Trusted Embedded Software Engineering Technology Research Center

Tech stack
  • PyTorch
  • Visual Language Model
  • OpenECAD is a fine-tuned model based on pre-trained visual language models, designed to enhance CAD modeling by processing 3D design images and generating structured 2D sketches and 3D construction commands. It leverages the visual, logical, and coding capabilities of these models to integrate seamlessly with existing CAD tools' APIs. A new CAD dataset, derived and augmented from public CAD datasets, was created for training the network. This approach addresses the limitations of discrete 3D shape models and the input restrictions of existing CAD-based models.
  • DOI of Published Paper on Computers & Graphics: 10.1016/j.cag.2024.104048

Research and application of AI neural network based on natural driving data

Dec 2021 – Jun 2022

Advisor Xuesong Li, Associate Professor, CyberC3 Intelligent Vehicle Labs

Tech stack
  • PyTorch
  • Transformer
  • The neural network model preprocesses vehicle sensor data to extract driver characteristics and make driving decisions similar to those of a human driver.
  • The model's robustness is verified and enhanced using simulation software.

Projects

Shape Memory Alloy (SMA)-Based Miniature Hexapod Crawling Robot

Sep 2020 – Jan 2021

Role Circuit and Control System Design Engineer

  • Utilizing the heating deformation characteristics of SMA, we have designed actuators and corresponding mechanisms driven by SMA. A matrix circuit with row-scanning is employed to control the SMA array.

Vision-Based Automatic Positioning Wireless Charging Platform

Mar 2020 – Jun 2020

Role First Inventor and Control System Design Engineer

  • The vision system locates the position of the device to be charged on the platform and calculates its coordinates based on the relative position of the camera and the platform. A lightweight 2-DOF mechanism is designed to enable the movement of the wireless charging coil. The system uses the standard Qi protocol for wireless charging.
  • Patents have been applied for under "A Wireless Charging Device and Its Wireless Charging Platform" with the following application numbers: Utility Model Patent: CN202021873913.1, Invention Patent: CN202010904153.4
  • Issued Patent Number: CN212875428U

Experience

Shanghai Formal-Tech Information Technology Co., Ltd

Jul 2022 – Jun 2024

Role Software Engineer Intern (Backend)

Tech stack
  • C/C++
  • QEMU
  • Linux
  • Developing Powerlink drivers for Linux with RT kernel.
  • Developing a QEMU-based emulator for the Phytium FT2000/A development board.

Fraunhofer Innovation Platform for Smart Manufacturing at Shanghai Jiao Tong University

Jul 2018 – Aug 2018

Role Control System Engineer

Tech stack
  • C/C++
  • OpenGL
  • Taking into account the shape of the real whale, we designed and manufactured a flying fish that do not depend on the suspension, for theatrical usage of a customer.
  • Flying fish power combined with culverts and the fish's own aerodynamic shape.
  • Design and debug the control system of bionic flying fish.
袁哲

袁哲Zhe Yuan

机械工程博士生 · 俄亥俄州立大学

你好!我是袁哲,目前在俄亥俄州立大学自动化计算力学实验室(ACML)攻读博士学位。我的研究方向聚焦于 CAD/CAE 软件,期待将这些技术应用于实际的工程挑战中。

研究经历

OpenECAD:面向可编辑 3D-CAD 设计的高效视觉语言模型

2023 年 12 月 – 2024 年 8 月

导师 史建琦,副教授,国家可信嵌入式软件工程技术研究中心

技术栈
  • PyTorch
  • 视觉语言模型 (VLM)
  • OpenECAD 是基于预训练视觉语言模型微调得到的模型,旨在通过处理 3D 设计图像并生成结构化的 2D 草图与 3D 建模命令来增强 CAD 建模能力。它充分利用了视觉语言模型的视觉理解、逻辑推理与代码生成能力,可与现有 CAD 工具的 API 无缝集成。我们基于公开 CAD 数据集衍生并扩充构建了全新的 CAD 数据集用于训练该网络,从而解决了离散 3D 形状模型的局限性以及现有 CAD 模型在输入形式上的限制。
  • 发表于《Computers & Graphics》的论文 DOI:10.1016/j.cag.2024.104048

基于自然驾驶数据的人工智能神经网络研究与应用

2021 年 12 月 – 2022 年 6 月

导师 李雪松,副教授,CyberC3 智能车实验室

技术栈
  • PyTorch
  • Transformer
  • 该神经网络模型通过对车辆传感器数据进行预处理,提取驾驶员特征,并做出与人类驾驶员相似的驾驶决策。
  • 使用仿真软件对模型的鲁棒性进行了验证与增强。

项目经历

基于形状记忆合金(SMA)的微型六足爬行机器人

2020 年 9 月 – 2021 年 1 月

职责 电路与控制系统设计工程师

  • 利用形状记忆合金(SMA)受热变形的特性,设计了由 SMA 驱动的致动器及相应机构,并采用行扫描矩阵电路对 SMA 阵列进行控制。

基于视觉的自动定位无线充电平台

2020 年 3 月 – 2020 年 6 月

职责 第一发明人兼控制系统设计工程师

  • 视觉系统定位待充电设备在平台上的位置,并根据相机与平台的相对位置计算其坐标。设计了轻量化二自由度机构以实现无线充电线圈的移动,系统采用标准 Qi 协议进行无线充电。
  • 以“一种无线充电装置及其无线充电平台”为名申请专利,申请号如下:实用新型专利:CN202021873913.1,发明专利:CN202010904153.4
  • 授权专利号:CN212875428U

工作经历

上海丰蕾信息科技有限公司

2022 年 7 月 – 2024 年 6 月

职责 软件工程师实习生(后端)

技术栈
  • C/C++
  • QEMU
  • Linux
  • 开发面向实时(RT)内核 Linux 的 Powerlink 驱动程序。
  • 开发基于 QEMU 的飞腾 FT2000/A 开发板模拟器。

上海交通大学弗劳恩霍夫智能制造项目中心

2018 年 7 月 – 2018 年 8 月

职责 控制系统工程师

技术栈
  • C/C++
  • OpenGL
  • 结合真实鲸鱼的外形,为客户的剧场演出需求设计并制造了无需悬挂支撑的仿生飞鱼。
  • 将涵道动力与飞鱼自身的空气动力学外形相结合。
  • 设计并调试仿生飞鱼的控制系统。
袁哲

袁哲Zhe Yuan

機械工程博士生 · 俄亥俄州立大學

你好!我是袁哲,目前於俄亥俄州立大學自動化計算力學實驗室(ACML)攻讀博士學位。我的研究方向聚焦於 CAD/CAE 軟體,期盼將這些技術應用於實際的工程挑戰中。

研究經歷

OpenECAD:面向可編輯 3D-CAD 設計的高效視覺語言模型

2023 年 12 月 – 2024 年 8 月

指導教授 史建琦,副教授,國家可信嵌入式軟體工程技術研究中心

技術棧
  • PyTorch
  • 視覺語言模型 (VLM)
  • OpenECAD 是基於預訓練視覺語言模型微調而成的模型,旨在透過處理 3D 設計影像並產生結構化的 2D 草圖與 3D 建模指令來強化 CAD 建模能力。它充分發揮了視覺語言模型的視覺理解、邏輯推理與程式碼生成能力,可與現有 CAD 工具的 API 無縫整合。我們基於公開 CAD 資料集衍生並擴充建構了全新的 CAD 資料集用於訓練該網路,從而解決了離散 3D 形狀模型的侷限性以及現有 CAD 模型在輸入形式上的限制。
  • 發表於《Computers & Graphics》的論文 DOI:10.1016/j.cag.2024.104048

基於自然駕駛資料的人工智慧神經網路研究與應用

2021 年 12 月 – 2022 年 6 月

指導教授 李雪松,副教授,CyberC3 智慧車實驗室

技術棧
  • PyTorch
  • Transformer
  • 該神經網路模型透過對車輛感測器資料進行前處理,擷取駕駛員特徵,並做出與人類駕駛員相似的駕駛決策。
  • 使用模擬軟體對模型的強健性進行了驗證與強化。

專案經歷

基於形狀記憶合金(SMA)的微型六足爬行機器人

2020 年 9 月 – 2021 年 1 月

職務 電路與控制系統設計工程師

  • 利用形狀記憶合金(SMA)受熱變形的特性,設計了由 SMA 驅動的致動器及相應機構,並採用列掃描矩陣電路對 SMA 陣列進行控制。

基於視覺的自動定位無線充電平台

2020 年 3 月 – 2020 年 6 月

職務 第一發明人兼控制系統設計工程師

  • 視覺系統定位待充電裝置在平台上的位置,並根據相機與平台的相對位置計算其座標。設計了輕量化二自由度機構以實現無線充電線圈的移動,系統採用標準 Qi 協定進行無線充電。
  • 以「一種無線充電裝置及其無線充電平台」為名申請專利,申請號如下:新型專利:CN202021873913.1,發明專利:CN202010904153.4
  • 核准專利號:CN212875428U

工作經歷

上海豐蕾信息科技有限公司

2022 年 7 月 – 2024 年 6 月

職務 軟體工程師實習生(後端)

技術棧
  • C/C++
  • QEMU
  • Linux
  • 開發面向即時(RT)核心 Linux 的 Powerlink 驅動程式。
  • 開發基於 QEMU 的飛騰 FT2000/A 開發板模擬器。

上海交通大學弗勞恩霍夫智慧製造專案中心

2018 年 7 月 – 2018 年 8 月

職務 控制系統工程師

技術棧
  • C/C++
  • OpenGL
  • 結合真實鯨魚的外形,針對客戶的劇場演出需求設計並製造了無需懸吊支撐的仿生飛魚。
  • 將涵道動力與飛魚自身的空氣動力學外形相結合。
  • 設計並除錯仿生飛魚的控制系統。
袁 哲

袁 哲Zhe Yuan

機械工学 博士課程 · オハイオ州立大学

こんにちは、袁哲(Zhe Yuan)です。現在、オハイオ州立大学の Automated Computational Mechanics Laboratory (ACML) にて博士課程に在籍しています。CAD/CAE ソフトウェアを専門としており、これらの技術を実際の工学的な課題に応用することを目指しています。

研究

OpenECAD: 編集可能な 3D-CAD 設計のための効率的な視覚言語モデル

2023年12月 – 2024年8月

指導教員 史 建琦(准教授、国家高信頼組込みソフトウェア工学技術研究センター)

技術スタック
  • PyTorch
  • Visual Language Model
  • OpenECAD は、事前学習済みの視覚言語モデル(VLM)をファインチューニングしたモデルであり、3D 設計画像を処理して構造化された 2D スケッチおよび 3D モデリングコマンドを生成することで CAD モデリングを支援します。モデルの視覚認識・論理推論・コード生成能力を活用し、既存の CAD ツールの API とシームレスに連携します。公開されている CAD データセットを拡張して新たな CAD データセットを構築し、ネットワークの学習に用いました。これにより、離散的な 3D 形状モデルの限界や既存の CAD ベースモデルにおける入力制約を克服しています。
  • Computers & Graphics 掲載論文の DOI: 10.1016/j.cag.2024.104048

自然運転データに基づく AI ニューラルネットワークの研究と応用

2021年12月 – 2022年6月

指導教員 李 雪松(准教授、CyberC3 インテリジェントビークル研究室)

技術スタック
  • PyTorch
  • Transformer
  • 車両センサーデータを前処理してドライバーの特性を抽出し、人間のドライバーに近い運転判断を行うニューラルネットワークモデルを構築しました。
  • シミュレーションソフトウェアを用いてモデルのロバスト性を検証・強化しました。

プロジェクト

形状記憶合金(SMA)を用いた小型六脚歩行ロボット

2020年9月 – 2021年1月

担当 回路・制御システム設計エンジニア

  • 加熱による SMA の変形特性を利用し、SMA 駆動のアクチュエータと対応する機構を設計しました。また、行スキャン方式のマトリクス回路を用いて SMA アレイを制御しました。

ビジョンベースの自動位置決めワイヤレス充電プラットフォーム

2020年3月 – 2020年6月

担当 筆頭発明者・制御システム設計エンジニア

  • ビジョンシステムによりプラットフォーム上の充電対象デバイスの位置を検出し、カメラとプラットフォームの相対位置から座標を算出します。軽量な 2 自由度機構を設計してワイヤレス充電コイルを移動させ、標準の Qi プロトコルでワイヤレス充電を行います。
  • 「ワイヤレス充電装置およびそのワイヤレス充電プラットフォーム(一種無線充電装置及其無線充電平台)」として特許を出願(実用新案特許出願番号:CN202021873913.1、発明特許出願番号:CN202010904153.4)。
  • 登録特許番号: CN212875428U

職歴

上海豊蕾信息科技有限公司 (Shanghai Formal-Tech Information Technology Co., Ltd)

2022年7月 – 2024年6月

役職 ソフトウェアエンジニア インターン(バックエンド)

技術スタック
  • C/C++
  • QEMU
  • Linux
  • リアルタイム(RT)カーネル搭載 Linux 向けの Powerlink ドライバを開発。
  • Phytium FT2000/A 開発ボード向けの QEMU ベースエミュレータを開発。

上海交通大学フラウンホーファー・スマートマニュファクチャリング・イノベーションプラットフォーム

2018年7月 – 2018年8月

役職 制御システムエンジニア

技術スタック
  • C/C++
  • OpenGL
  • 実際のクジラの形状を参考に、顧客の劇場公演用途に向けて吊り下げを必要としないバイオニックトビウオを設計・製作。
  • ダクテッドファンによる推進力とトビウオ自身の空力形状を融合。
  • バイオニックトビウオの制御システムを設計・デバッグ。