针对欠驱动仿生手精细操作性能差、触觉感知能力不足等问题,通过电磁换向及皮带传动的驱动方式,设计出一种新型双向全驱动仿生手。采用单个电机驱动方式,实现了对5指仿生手15个手指关节正反双向独立驱动,并加工制作了实验样机。通过采用单路电流与多路角度传感器的联合使用,实现了对手指关节角度的准确控制;同时,通过对角度传感器与驱动电流进行数据采集和匹配处理,建立了电流幅值变化与关节力、电流变化率与软硬度的数学模型,丰富了仿生手触觉感知能力。搭建平台对仿生手的抓取能力进行了测试,结果表明,在电流与角度传感器配合使用下,仿生手具有良好的抓取特性;其双向独立驱动模式提升了仿生手的抓取效率。

设计了一种基于多边形SMA驱动器的模块化欠驱动5指仿生手,整体质量260 g,每根手并通过内部的滑轮结构将驱动位移提高了1倍。建立了驱动电流与输出位移以及温度与驱动电压的数学模型,解决了驱动位移小、温度反馈控制实时性差的问题。实验结果表明,新型多边形SMA驱动器具有体积小、质量轻、驱动位移大的优点,通过电流和温度的双重反馈控制算法,实现了对输出位移的控制并提升了SMA驱动器在不同环境温度下的响应速度;抓取实验验证了仿生手的抓取能力。研究结果为推进SMA仿生手的应用提供了一种思路。

为了提升高速开关阀(HSV)的动态性能,降低温升与能耗,提出基于电流反馈的高速开关阀3电压控制策略.回路中的电流能够反映高速开关阀的工作状态,通过外部的数字信号及回路中的电流反馈信号,实现3电压之间的自动切换,确保线圈中的电流始终处于能够维持高速开关阀快速启闭的最优化状态.通过理论分析验证了基于电流反馈的3电压控制策略,能够有效地提升高速开关阀的动态特性并降低温升和能耗.运用Ansoft和AMESim搭建高速开关阀的联合仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性,且与样本数据保持一致.结果表明,基于电流反馈的3电压控制策略将高速开关阀的开启时间减少了35.3%,关闭时间减少了25.0%,最大可控频率提高了146.7%,可控占空比范围扩大了54.0%,平均功率降低了70.4%.

介绍了一种专门用于控制全桥式2D电液比例换向阀的比例控制器叙述了其电源电路、模拟量输入接口电路、数字量输入接口电路、PWM功率放大电路及电流检测电路等硬件电路的设计论述了其软件系统的主要工作流程并对该比例控制器的输入输出特性进行了测试。测试结果表明该比例控制器具有良好的稳态控制性能。

为了满足车辆对比例阀驱动电路可靠、节能及体积小等方面的要求在分析了比例阀工作原理及传统驱动技术的缺陷的基础上提出了在车辆上应用PWM驱动技术必要性;并针对该驱动方式开环控制精度低的缺点引入了电流反馈闭环控制技术;最后通过试验验证了该驱动控制技术的有效性.