设计一款用于复杂环境的履带式消防机器人,在不同环境下,其可靠性和稳定性显得更加重要。该机器人采用履带式底盘结构,采用阻尼弹簧减振器作为减振系统,克服了传统履带结构带来的振动问题。对机器人的爬梯过程进行运动学分析,得出运动方程。在RecurDyn/Track LM模块下,对设计的履带消防机器人进行爬梯过程的仿真分析,得到机器人爬梯所需的驱动转矩;针对仿真试验得出的重心变化曲线,进行了机器人爬梯的稳定性分析。

为了解决老年人和残疾者上下楼梯困难,设计了一种新型的行星轮-履带复合式可爬梯轮椅结构。采用行星轮-履带复合机构实现爬梯越障的功能,轮椅驱动采用1个电机,星轮采用链传动实现爬梯、平地行驶。该结构结合履带装置,可有效减轻星轮式轮椅振动且提高了传统轮椅的越障能力。在对比现有爬梯轮椅机构特点的基础上,介绍一种星轮-履带结合的新型轮椅机器人的机构方案,并分析轮椅的工作原理,建立数学模型进行爬梯过程运动学与动力学分析。结果表明,轮椅可以安全爬越大部分楼梯。轮椅的结构设计合理,实现爬梯和平地移动功能的结合。

提出了一种新型回转式多级空气压缩机,利用球塞式空气压缩机的结构特点,将多列球头柱塞沿轴向排列,并用冷却管道将各级连接,从而实现多级压缩.阐述了压缩机的结构特点和工作原理,对压缩机工作客积进行分析和计算.建立了压缩机压缩过程的数学模型,并应用四阶龙格-库塔法对其进行数值求解,得到了压缩过程工作腔内气体压力随转子转角变化规律.

新型球塞式空气压缩机以球形物作为活塞，完成吸气、压缩和排气过程。采用CFD动网格技术和UDF功能，对球塞吸气和压气动态过程进行流场仿真，得出了不同时刻速度矢量图。通过速度矢量图，分析球塞工作腔内空气在吸气、压缩和排气过程中的流动状况，并根据分析结果对工作腔进行结构优化，改进后的工作腔中涡流现象明显减小，从而减小振动、噪声和能量损失。

针对滚柱泵工作特性，提出了一种改变U形槽偏角的方法来改变滚柱泵的输出脉动。通过对滚柱泵的容积特性以及运动特性进行分析，得出U形槽偏角范围在±16°之间；而后建立受U形槽偏角影响的滚柱泵输出特性数学模型并进行仿真分析，结果表明该偏角对泵的输出脉动有一定影响，验证了方法的可行性。