骨骼肌被认为是一种强大的、灵活的、多功能的生物驱动器。随着软材料、柔性机器人和仿生学的不断进展,基于流体驱动的仿骨骼肌柔性驱动器因其呈现出明显学科交叉特性,成为当下研究热点。因此,以骨骼肌肌肉-肌腱结构概念为设计引导,开发一种大规模并行结构的高度仿骨骼肌柔性驱动器,称为仿肌肉-肌腱系统柔性驱动器。开展柔性驱动器应力,应变和力-速度测试。实验结果显示柔性驱动器的应力达到0.32 MPa,提升载荷40 kg,应变为11.7%,并具备与骨骼肌非常接近的力-速度特征。实现了高功率密度,高应力应变,高输出力和固有力学特性集成,并实现关节转动和摆动的应用。

泵送过程中混凝土骨料易聚集于泵管中而堵塞泵管。针对这一问题,设计了一种含有螺旋叶片的防堵机构。采用CATIA建立其三维模型,并利用FLUENT软件对泵管中混凝土流场进行数值模拟分析。分析表明,设计的防堵机构改善了泵管中混凝土的流动特性,可有效防止混凝土堵塞泵管。

地下管道挖掘机是一种以非开挖的方式完成地下管道挖掘及管线铺设的工程设备，其刀盘采用液压马达驱动。刀盘液压系统的优劣是衡量该设备性能的关键，根据设备的特点分别设计了基于阀控调速、变量泵调速和泵变转速调速技术的三种不同的液压系统作为备选方案，并对这三种系统进行了仿真。仿真结果表明泵变转速调速液压系统的负载波动小、工作效率高，相比于其他两种方案大大减少了流量、压力损失和负载波动，更适合作为刀盘的液压驱动系统。