针对传统机械式输液泵的输液精度低、输液不平稳等问题,提出一种基于超磁致伸缩微驱动的输液泵的概念设计。介绍该新型输液泵概念结构和工作原理;对输液泵的超磁致伸缩驱动器装置进行初步的可行性研究。结果表明:在外加电流为0~2 A时,超磁致伸缩驱动器的输出力达到470 N、输出位移达到58μm,可控性能优异,验证了超磁致伸缩微驱动输液泵设计的可行性。

针对现有的超磁致伸缩微驱动的车削刀架存在输出位移小、稳定性差等问题,设计一种应用于主动控制车削颤振车削刀架的新型超磁致伸缩驱动器(GMA)。基于ANSYS仿真软件探究开闭合磁路状态下GMM棒磁场强度以及分布情况,并搭建GMA动态位移特性测试系统研究电流频率和预压力大小对GMA输出特性的影响。研究结果表明:闭合磁路状态通过GMM棒的平均磁场强度更高且均匀性较好;在预压力一定时,GMA的动态输出位移峰峰值与输入电流频率呈负相关;在预压力为300 N时,GMA的动态输出位移峰峰值达到最大值为45μm。仿真和实验结果说明所提出的新型GMA可以稳定输出动态位移,满足主动控制车削颤振的激励频率及最大动态输出位移的需要,所设计的超磁致伸缩微驱动车削刀架是完全可行的。

针对超磁致伸缩驱动器在特殊工作情况下位移量过小的问题,设计一种杠杆结构的柔性铰链式超磁致伸缩微位移放大机构。通过理论计算与有限元分析相结合,验证该设计的合理性,并搭建实验平台测试超磁致伸缩驱动器驱动下放大机构的输出特性。结果表明:所设计的柔性铰链式放大机构放大比为5.32,等效刚度为1.29 N/μm,负载能力强,位移损失量较小,输出效率较高。

针对超薄结构叶片整体叶轮在制造过程中产生的较大切削变形,分析了薄壁叶片在集中载荷下的变形规律,应用了非均匀余量的工艺优化方案。依据优化后的工艺基于NX对实际生产中的轴流式整体叶轮进行了刀具轨迹规划并进行加工试验,检测得到最大误差优化率为59.87%,平均误差优化率51.81%,显示该策略能有效减小超薄叶片的铣削变形,尤其对叶片前缘和尾缘刚性较差部分的加工误差优化效果明显,对具有类似结构叶片的复杂曲面整体叶轮零件的加工具有一定的指导意义,对前缘和尾缘突出的异形叶片也尤为适合。

为了研究四自由度的工业机械手运动轨迹提出了利用Sim Mechanics工具箱建立机械手仿真模型。仿真结果表明：可以有效得到机械手的运动参数机械手可以准确执行运动轨迹关节运动快速平稳没有冲击为机械手机械和液压建模提供了一种方便的工具。