参考人手的结构特征,设计了一种三指灵巧手,手指采用模块化设计,各手指结构相同。手指各主动关节均由直流伺服电机驱动,通过锥齿轮和钢丝绳传动机构传动,直流伺服电机和传动机构均配置在手指内部。采用D-H法建立手指坐标系,推导出运动学正、逆解,为灵巧手控制和抓取规划的研究奠定基础。运用仿真软件A D A M S对灵巧手抓持球体过程进行仿真分析,结果表明三指灵巧手在其工作空间内能够实现对物体的精确抓取。

为了能用单台泵独立控制两条液压回路,在现有轴向柱塞泵的基础上,把泵的排油配流窗口分成两个串联配流窗口,与之对应的两个出油口分别连接两条油路。为了验证设计方案的可行性,在多学科仿真软件Simula-tionX中建立新型双排油轴向柱塞泵的仿真模型,对柱塞腔流量和压力在两个串联配流窗口之间过渡区域的特性做了仿真研究,确定了配流盘的结构,进一步制造了样机并进行试验测试。试验结果验证了仿真结果的正确性,研究工作为进一步推广运用新型双排油轴向柱塞泵奠定了理论基础。

针对以薄壁孔为阻尼孔的单气室油气悬架系统，对悬架缸内产生气穴的原因进行了理论分析，建立其数学模型，分析各参数对悬挂油缸产生气穴的影响，并利用仿真软件建立仿真模型。通过比较，得到仿真结果与理论分析一致，为优化单气室油气悬挂系统提供了理论依据。

针对单作用油缸油气悬架系统，建立了单作用悬挂缸压力变化的数学模型。在此基础上，利用多学科综合仿真软件建立了其仿真模型，分析各参数对悬挂缸压力的影响，阐述了油缸内负压产生的原因，为单作用油缸油气悬架系统的压力研究提供了理论依据。

针对双作用油缸油气悬挂系统，建立了两个阻尼孔匹配的数学模型，得到了两个阻尼孔的理想比例与悬挂油缸有直接关系，并通过仿真软件建立了其仿真模型，分析了不同阻尼孔的匹配对车身运动的影响。结果表明，合理匹配两个阻尼孔，可以获得比较理想的阻尼特性，为优化双作用油缸油气悬挂系统提供了理论依据。

防爆比例减压阀可作为掘进机多路阀的先导阀,分析了防爆比例减压阀的基本结构,建立了防爆比例减压阀的仿真模型,通过仿真研究了防爆比例减压阀的稳态及阶跃响应特性,结果表明:防爆比例减压阀静态特性与电磁力及阀芯面积相关,阀芯质量和受控容腔体积是动态特性的主要影响因素,在此基础上,对防爆比例减压阀的设计及使用提出了建议,有助于掘进机液压系统的改进。