为适应卓越工程师培养和工程教育认证的要求,笔者针对"液压与气压传动"课程的特点和性质,根据培养目标和现有的实验条件,通过优化设计课程教学内容,以模块化的知识内容为主线,结合相应的项目和实验,建立课堂教学、项目和实验的一体化课程体系,开展理论教学和应用的探索和实践,从而增加学生学习的兴趣和主动性,提高学生的工程应用能力,以及分析和解决复杂工程问题的能力。

电磁阀的开启响应时间对某水下驱动系统的性能影响较大,为减小并联阀芯式高压电磁阀的开启响应时间,根据开启过程的数学模型,推导了开启响应时间的预测模型,以预测模型为基础,运用多种群遗传算法设计了以开启响应时间为优化目标的电磁阀参数优化程序,对阀的结构参数进行优化,分析了各参数对阀开启响应时间的影响,并以优化后参数加工了试验样阀,对优化结果进行了试验验证。结果表明在10 MPa压力下,优化后阀的开启响应时间预测值为47.6 ms,试验实测开启响应时间为48.3 ms,优化结果与实测结果误差较小。经优化,阀的开启响应时间减小了约14%,满足了驱动系统的基本要求。该研究为进一步提高驱动系统的驱动性能奠定了基础。

传统的手部康复手套通常以电机作为驱动器，具有体积大，笨重和柔顺性差的缺点。近年来，柔性气动驱动器由于其内在的柔顺性、灵活和安全等优点，被认为相对于传统的电机驱动更适合用于手部医疗康复。为了设计一个满足手部康复需求的可穿戴式康复手套，提出了一种加箍型的柔性气动驱动器。基于有限元分析方法，通过分析截面形状和几何尺寸参数对于驱动器弯曲性能的影响得到驱动器优选的结构形状和结构参数。在驱动器制作和初步测试基础上，制作改进型的加箍柔性气动驱动器。为更快的分析驱动器在充气时弯曲角度的响应，建立加箍型驱动器的数学模型;并且为了验证有限元分析、数学模型和实验结果之间的一致性以及加箍型柔性驱动器的性能提高，对驱动器进行一系列的弯曲角度和输出力的性能测试实验。此外，对设计的基于加箍...

软体驱动器具有优异的柔顺性，能适应不同形状的目标物体，且不易损伤被抓持物。为了在工业流水线上快速安全可靠地抓持诸如水果、精密元器件等不同质量、不同尺寸物体，该文介绍了一种新型关节式内骨骼气动软体驱动器，将驱动与承力功能分解，在保持柔顺性的同时，显著提高了抓持能力。推导了气压驱动下，驱动器的弯曲角度数学模型。以理论模型为基础，分析了驱动器的各项设计参数对弯曲角度的影响。以确定气压下自由端位姿作为输入条件，以驱动器整体质量最小为优化目标，优化了各参数值，并以得到的参数完成了软体驱动器的实物制造与装配，且试验获得了其弯曲角度与弯曲刚度。试验表明在最大工作压力为150 kPa时，总体误差控制在9%以内，证实了所建立驱动器理论模型的正确与有效性。驱动器的弯曲刚度在最大工作压力时达...

针对临床供氧需求,提出一种基于气动伺服控制技术的氧气系统仿真分析方法。根据呼吸机工作原理选取气动伺服阀作为执行元件,通过特性测试试验得到其稳态、动态特性参数。基于此设计总体方案,对氧气调压系统内各个模块进行建模分析,并搭建Simulink控制仿真平台。仿真结果表明:该方法对于研究氧气调压系统有一定的工程应用参考价值。

射流式真空发生器抽吸侧通常安装有真空检测元件和控制元件等，以实现自动吸着、实时检测等功能。但是，真空检测元件和控制元件等气动真空元件的流阻会导致其流量特性发生改变，并伴随延长吸着响应时间。为了定量地描述气动真空元件的流阻对真空发生器流量特性的影响，该课题先采用等温容器对真空发生器静态流量特性进行了测量，并结合小孔流量特性的表达式，推导出存在流阻时真空输出端压力与流量关系的数学表达式；再根据真空回路中流量与压力的物理关系，提出了判断流阻对抽吸流量影响程度的无量纲数Gr＊；接着，测试真空输出端压力响应特性，并将根据真空输出端压力与流量关系的数学表达式和容腔放气模型得到的压力响应仿真曲线进行比较，得出测试曲线与仿真曲线相吻合；最后，对压力响应曲线进行无量纲化处理，指...

随着人民生活质量的提高和卫生健康事业的进步，气动助力医疗康复技术在康复工程中已展现了独特的优势和广阔的应用前景。从气动助力医疗康复的医学需求和技术需求出发，分析了高柔顺性气动驱动器的设计要求和主要结构型式，阐述了气动助力医疗康复系统由研究单一功能康复锻炼动作到实现较复杂康复训练要求的发展历程和现状，展望了该技术向生机电气一体化、主从训练技术、远程操作和网络服务等方向发展的若干趋势。