现有仿生扑翼飞行器大多针对单一飞行模式进行设计与研究,无法实现复杂多变的飞行姿态。文中根据鹰的飞行特性,以空间RSSR机构和多连杆机构为出发点,设计了一种扑动-折叠-扭转的仿鹰扑翼机构,以实现多飞行模式。首先,通过鹰的仿生学研究,根据总体设计目标提出多飞行模式扑翼飞行器功能设计要求;其次,基于XFLR5建立了多飞行模式扑翼的气动力模型,分析了起飞、巡航、降落3种典型飞行模式下的翅翼气动力的变化规律;最后,根据飞行参数建立了机构的运动学模型,通过仿真分析得到扑翼在不同飞行模式下的运动变化规律及翼尖轨迹曲线。证明该扑翼机构具有良好的仿生运动特性和气动特性,为多飞行模式微型扑翼飞行器提供了设计参考。

探究一种平面四杆机构的运动特征,分别用矢量方程图解法和ADAMS软件对其机构运动情况进行分析,得到机构运动过程中各杆件速度,加速度变化曲线,并分析其变化规律.研究结果表明:仿真方法可以获得机构整个周期的全过程值并且精度较高,矢量方程图解法只能获取机构某位置的运动特性,若需要其他位置值,则需反复做图求解.

通过对液压系统数学模型的分析,以便研究液压系统运动的特性.有利于分析液压故障,及时处理液压系统运行中发生的故障.

基于液压冲击器工作原理,在一维流体仿真软件Flowmaster的平台上搭建了气液联合式液压冲击器的仿真模型.通过仿真模型可以对活塞的运动规律、内部压力、流量的变化进行试验分析,为此类型液压冲击机构的模型研究提供参考,也为相关产品的研发及系统参数的优化提供了一种新的建模方法.

为解决绝大多数足式机器人的腰部是固定不可变的问题,研究一种腰部可变的四足爬行机器人,并分析腰部和腿部的形态,从数学上给出腰部构态变换的条件。另外,考虑腰部可变设计出扭腰直行步态和扭腰原地旋转步态,并将其与传统步态进行比较,分析不同步态在稳定裕度、活动空间和通过狭窄弯道等方面不同的优势。最后,研究腰部变胞使机器人在足尖活动空间、视觉观察等方面具有的特征,显示所设计的机器人对环境的适应能力。研究结果表明可基于变胞机构设计爬行机器人腰部使其构态可变,腰部构态可变可以提高四足机器人的灵活性和环境适应能力。

介绍了国内外对履带式救援机器人方面的研究,分析当前摆臂式履带机器人机械结构复杂、制造成本高、参与救援较少的国内现状,同时介绍了前置摆臂式履带救援机器人的机械机构和相关的现实意义。分析了之前基于D-H质心模型研究仅考虑质心纵坐标与越障高度关系的局限,在MATLAB中建立越障时质心横、纵坐标的数学模型,分析了其他非结构地形的越障机理,并借助ADAMS进行运动仿真,观察机器人的运动特点,取得相关数据指导当前正在制作的实验样机。阐述了前置摆臂履带救援机器人对当前柔性履带机器人、群体机器人、分布式救援系统、复杂操作平台的开发与实验具有积极作用。

基于滚柱泵的工作特点建立该泵的运动学和动力学模型分析出了滚柱在泵运转过程中运动状态和受力形式再建立力学平衡方程推导出滚柱与定子内壁和U形槽之间的接触力公式最后根据赫兹定理的接触应力公式和该泵的运动特点推导滚柱在任意位置的接触应力大小及分布并且仿真出其应力曲线及应力分布的等高线该分析结果为滚柱泵的优化设计和应用奠定了理论基础.

为降低柱塞泵的压力脉动，必须对其流量脉动有所了解。为此，在分析斜盘连杆式柱塞泵的柱塞运动特性的基础上，对具有不同柱塞数的柱塞泵的流量脉动进行分析，并从理论和试验上阐述其与其他斜盘式柱塞泵在脉动率及脉动频率上的区别。分析结果为以后压力脉动的衰减提供了理论基础。

提出了一种新型多级斜盘柱塞式气泵，根据双向斜盘式气泵的结构特点及其柱塞的相对运动规律，将气泵内的气缸分成若干级，并在前、后气缸盖处通过单向阀配流，将同一级气缸并联连接，相邻级气缸串联连接，从而实现多级压缩。阐述了气泵的基本结构和工作原理，对气泵的运动特性进行了分析与计算，建立了气泵内气体压缩与膨胀热力过程的数学模型，并应用4阶龙格库塔法对其进行数值求解，分析了气泵工作过程中气体压力与温度两方面的热力特性，并从节省压缩气体指示功和降低排气温度两个方面分别对比分析了多级压缩相对于单级压缩的优点。

介绍了研制的双缸双作用液压驱动往复泵的组成及工作原理,并对液压驱动往复泵的活塞运动特性进行了理论分析和试验研究.试验测得的活塞运动特性曲线较好地反映了活塞运动的变化规律,试验结果与理论分析基本一致.试验表明,排出总管内的流量和压力变化平稳,波动较小,充分显示出液压驱动往复泵优越的水力特性.此外,还指出在设计液压缸时应尽量提高系统的固有频率和刚度,避免液压缸在输入阶跃流量时,活塞出现振荡.