机器人在崎岖地形工作有较大的困难,为此研究设计了四足液压机器人。该四足液压机器人的设计是基于四足腿式机器人和轮式机器人的变形,使机器人能够适应更加复杂的地形,包括上/下陡坡、上台阶和过沟壑。首先进行了机器人运动稳定性判定的算法调研,确定了SSM稳定性判定方法更适合分析四足液压机器人的越障运动过程。其次,基于SSM原理设计了多种障碍的越障步态。最终,基于ROS系统在gazebo物理引擎下完成运动仿真。通过计算系统SSM裕度值及物理仿真实验验证了机器人能够安全稳定的越障,证明了越障过程动作设计的有效性。

工作级水下机器人ROV的液压系统由于使用外接工具频繁而发生系统渗漏崩溃失压的概率较大。为了减少ROV在水下工作时液压系统的故障风险,介绍了一种采用由主液压系统和工具液压系统组成的双泵隔离式液压系统的水下机器人,其主液压系统和工具液压系统两个子系统完全隔离,当其中一个子系统发生故障时,另一个子系统仍能正常工作,在一定程度上保障ROV安全。

针对数码相机生产中CCD和光学镜头的对准问题，笔者设计出一种光学镜头的对准系统。采用软、硬件相结合的方法研制出数码相机开发板，利用开发板进行自检测，解决CCD和光学镜头的对准问题，并对数码相机镜头进行有效的检测，运行结果良好。在CCD单侧倾斜〈11μm时，系统不能觉察出成像变化，这对成像系统没有任何影响。同时它对利用CCD的非接触式测量系统的校准有着重要的参考价值。

针对振动隔离中基础的非刚性问题,采用四端参数和机械阻抗方法,分析推导了基础为非刚性时隔振系统的响应比;并以基础为质量-弹簧-阻尼器的并联系统为例,利用MATLAB的仿真功能,对系统的响应比曲线进行模拟仿真,来分析系统参数对隔振效果的影响;提出了控制系统振动的简洁、快速的参数设计方法.

金属-陶瓷封接过程中容易产生附加应力,并影响到产品工作性能.通过建立典型结构的力学模型,分析封接结构应力分布特征,从而提出改进金属-陶瓷封接产品在材料匹配、结构设计等过程中的一般原则.

研究了结构在其失去稳定后的变形、位移分析方法并给出了具体的算式及算例。

制冷涡轮作为动力涡轮驱动的逆升压空气循环制冷系统(TTC)的核心部件,其气动性能对整机的制冷效果有重要影响。采用数值模拟结合试验方法对匹配后的制冷涡轮进行气动特性研究发现,流体的膨胀过程主要发生在喷嘴通道和叶轮通道进口段。制冷涡轮在设计工况下能很好地满足工作要求,整个流道内流动良好。同时,通过试验对数值模拟的可靠性进行验证,在不同入口条件下通入空气开展试验,通过测量试验模型进出口温度和压力,将其作为数值模拟的边界条件进行数值模拟,并对拟合试验和数值模拟的进出口温降进行分析,结果发现试验值和模拟值的发展趋势一致。

为了设计一种具有良好运动学性能的并联机器人,以基于气浮无摩擦缸驱动的3-UPU并联机器人为研究对象,对其进行运动学建模以及工作空间、动力学仿真分析。通过三维建模软件设计3-UPU并联机器人物理模型;根据机器人几何关系推导其运动学方程并基于数值解法得到该机器人的工作空间;采用遍历法求解机器人各支链旋转角度范围,从而得到该机器人在其工作空间的最大输出力分布情况。仿真结果表明,该机器人具有良好的运动学性能。

目前国内外液压盘刹设计安全冗余度较大，工作油压长期处于较低水平，造成了刹车系统效率低、低载阶段的制动性能差。而刹车阀的单一线性调压特性，也无法满足不同钻井作业工况的特殊要求。笔者提出了液压盘刹自动换挡调压控制新技术，通过AMESim建模仿真，并对钻机盘刹进行了综合试验，自动换挡调压工作正常，实现了节能降耗、低载荷精细调压和多种调压特性等功能。结果表明：自动换档调压技术较好地解决当前钻机盘刹控制存在的缺点，是一项具有自主创新的盘刹控制新技术。