针对传统攻丝存在孔分布跨度大、分布复杂时攻丝繁琐的问题,设计了一种以六自由度KUKA机器人为基础、结合快换末端执行器以及可自适应薄板大小的工作台的自动攻丝系统,对该系统进行了结构设计,并基于SolidWorks软件对其进行了三维建模。运用有限元分析软件ANSYSWorkbench对夹具工件系统进行了攻丝过程静力分析,获得了工件应力变形分布规律;对工作台结构与末端执行器结构进行模态分析,获得了模态振型图及前六阶固有频率,验证了设计的合理性与有效性。

针对评价CCD相机成像质量MTF方法的缺点，引入了最小可分辨对比度MRC这个评价指标，并研制了相应测量MRC的系统．在这个系统中采用两个重叠积分球分别对靶标的正反两面照明，通过改变这两个积分球的亮度就可以获得可变的对比度．实验结果表明：测量MRC系统测量亮度的误差可控制在±0．3cd／m^2以内；CCD相机的MRC随着空间频率的增加而增加；测量CCD相机的MRC是评价CCD相机成像质量的一种快速有效的方法．

针对在粗光栅软件细分中的信号误差影响细分数的问题，提出了按细分的主要误差来源分类进行数字滤波和补偿的全数字化处理法。以达到粗光栅高精度测量的要求。首先对光栅测量信号进行有针对性的数字滤波，使其波形接近于理想状态。然后根据误差来源进行数字补偿，通过对软件数字细分原理的分析，推导出了原始信号不正交、幅值不等、谐波失真等误差影响细分结果的表达式，并提出了与此相对应的数字补偿方法。最后用软件细分法对测量信号进行高倍数数字细分。滤波前后波形信号的仿真比较结果验证了基于严格线性相位的FIR数字带通滤波器可以有效地屏蔽光栅信号频谱中的高低频干扰和噪声。研究结果表明，在粗光栅满足一定质量的前提下，利用全数字化处理法能够满足500细分的精度要求。

针对非完全封闭热场中温度变化具有大惯性、纯滞后、非线性和时变性等特点，建立了一种具有智能比例环节的模糊-PID控制策略，以实现稳定、精确的温度控制。首先，对温度传感器采集的数据进行线性最小二乘法拟合，以减小传感器实测误差；然后，在增量式PID控制器的基础上，结合带智能比例环节的模糊控制器，推导出了具有两者优点的模糊-PID控制算法。开放式滚筒连续加热设备上的实验结果表明：采用该策略控制后，系统的调节时间缩短，响应速度加快，抗干扰能力和适应参数变化的能力都优于单一的PID控制方法，具有更好的动态特性和稳定性，温控精度能在±2℃范围内长期保持。

对一种通过钢丝绳传动的五自由度柔性驱动机器人进行结构设计与分析，建立D—H坐标参数模型，进行正运动学分析计算。并用MATLAB中的机器人工具箱Robotics Toolbox进行运动学仿真实验，对正运动学计算进行了验证。实验表明，柔性驱动方式在机器人结构设计中具有可行性和优越性。用RoboticsToolbo×在机器人运动学分析仿真中可以方便、快捷、准确地获得机器人的参数模型和运动学计算结果。

针对机械臂在未知环境或环境参数存在变化的情况下无法有效跟踪目标接触力,提出一种在线调节参考轨迹自适应阻抗控制算法,该方法能够实现精确力控制,并保证机械臂系统的运动稳定。根据力误差信息调整参考轨迹以实现力跟踪。同时引入模糊调整器实时调整控制算法参数,优化机械臂运动性能。以RRR型三自由度机械臂为例对算法进行仿真验证。仿真结果表明,该方法提高了力控制精度与动态响应,其自适应算法有效增强了机械臂在与外界环境接触时对接触环境参数变换的鲁棒性。

磁-气控制液位调节阀主要由磁浮子液位计，磁-气控制装置和气动主控阀等组成，适用于高压、防火、防爆等安全需要的场合，根据磁浮子液位高度发出磁-气控制信号，控制气动主控阀开和关，实现容器的自动排液和液位控制。

为提高全液压钻机转速、转矩、推进力和起拔力，设计了一套全液压钻机试验台用液压加载系统，该液压加载系统能够测试ZYWL-6000D型全液压千米定向钻机的不同转速、转矩、推进力和起拔力等各项性能参数，且还具有检测其他大型、中型、小型全液压钻机的能力。该液压加载系统的检测范围宽，压力波动小，对钻机的转速、转矩、推进力和起拔力的影响小等特点。实践证明，该液压加载系统的设计先进、性能稳定可靠，完全能够满足各型号钻机的各项性能参数的检测，具有重要的实际应用价值。

因ZYWL-2600R型全液压钻机在井下钻孔施工，进行倾角调节时，钻机会产生抖动，调节的角度无法精确定位。在考虑到钻机使用性能和生产成本等因素，在调斜油缸的无杆腔设置一个单向节流阀，并通过AMESim建模与仿真分析，得出了节流阀开度为2mm情况下，该钻机的倾角调节系统拥有最佳调节性能。