针对当前我国产业转型升级对多功能工业机器人的需求,研制了一种新型的腕部气动快换机构。首先,通过对国内外现有机器人腕部快换机构构造功能和控制策略的深入分析,结合工业机器人重复定位精度高、气压传动工作介质可压缩等特性,提出了一种腕部气动快换机构的设计方案。其次,根据机器人腕部与末端执行器对接的功能要求,展开了气动快换机构的各功能接口协同设计,设计了该机构的气控回路及其工作流程。最后,基于国产的ER16机器人工作站,进行了腕部气动快换机构的自动换接试验,验证了设计的可行性。

为实现现代飞机叠层结构的高效精密制孔,设计了一种埋孔对接定位系统。结合叠层结构材料的非磁性特点,运用磁场定位原理和气压传动技术,对埋孔对接定位系统的机械、电气、控制等部分进行具体设计,并对环氧树脂与PVC组成的叠层试件进行了埋孔对接定位试验。在试件中选定的一组埋孔,置入相应的？8mm圆柱永磁体;调整霍尔传感器距离试件外侧表面5mm,并使其沿Z型路径进行扫描永磁体。一次扫描后检测孔距的最大误差为0.35mm;将所有圆柱永磁体均旋转过180°后再扫描,两次检测孔距的最大均值误差为0.13mm。研究结果表明,所设计的系统能够满足飞机叠层制孔的定位要求。

为了优化套管装配机的可靠性对装配机内流道中的气体运动特性进行了研究。根据套管装配机的工作原理设计了两种不同的锥形喷嘴然后运用UG软件建立了装配机内部流道的几何模型最后将其导入Fluent软件对两种不同喷嘴流道中气流的三维模型进行了数值仿真。仿真结果表明在喷嘴锥形角度、供气压力均相同的情况下喷嘴出口倒角的设置使流道中气体外排速度提高了18.58%套管内孔中的压力降低了40%这对导线穿过套管的自动装配是极为不利的此仿真结果为今后优化套管装配机性能提供了一定的理论依据。

介绍了管件液压成形的基本原理及其相对传统工艺的优点，论述了管件液压成形有限元仿真的理论基础和方法。以薄壁管件为研究对象介绍液压仿真的一般实现过程，在计算机上预测了初始液压成形工艺方案可能产生的缺陷，提出了液压成形工艺方案的改进措施。研究表明，仿真技术为管件液压成形分析与模具设计制造提供丁一种有效手段，有利于减少试模或修模次数。