介绍了基于弹性梁有效变形长度控制的柔顺性触觉再现装置的组成和工作原理。针对大挠度下弹性梁的非线性问题,建立了该装置的有限元模型并进行了数值计算标定。在此基础上又对其进行了静态载荷标定。通过理论值和实际值两方面的对比和分析,验证了该装置的有效性。为研究类似的装置标定问题提供了具有参考价值的思路。

提出一种新颖的免疫进化计算方法(IEC)用于球度误差评定.该算法基于生物免疫系统的细胞克隆选择学说和生物进化过程中的变异思想构造了自适应变异算子,使系统能够根据环境条件自适应地确定各抗体的变异强度;通过亲和力抑制相似抗体生存并动态地产生新的抗体,以维持抗体种群的多样性.同时将该算法应用于球度误差最小区域评定,并与其它方法进行比较,结果证明该方法具有较强的自适应环境能力,全局收敛性好,提高了球度误差评定精度.

针对圆柱度误差评定的特点,提出了一种基于实数编码的改进遗传算法同时实现圆柱度误差的最小区域法、最小外接圆柱法和最大内接圆柱法评定.同时建立了用遗传算法实现圆柱度误差最小区域法、最小外接圆柱法和最大内接圆柱法评定时目标函数数学模型的计算方法.通过不同评价方法对圆柱度误差在不同初始值下进行多次评定,证明该方法都能收敛到全局最优解,而且计算结果稳定.该算法可以推广应用到其它形状误差评定中.

针对中风病人康复训练过程的监控需要，研制了一种基于无线传感网络技术的以脉搏血氧饱和度和呼吸参数为检测对象的穿戴式尢线生理参数采集系统。结合脉搏血氧饱和度检测技术、呼吸参数检测技术以及无线传感网络技术的发展慨况提出了以C8051F320为控制核心的无线生理参数采集系统的设计方案，详细介绍了无线生理参数采集系统的软、硬件设计．并对实验结果进行分析处理。实验结果表明：该生理参数检测系统可以完成脉搏血氧饱和度和呼吸参数的检测任务。

为了提高磁流变液执行器力学模型的精度,建立了适用于电流随机变化且包含磁滞特性的三圆盘磁流变液执行器的分段线性力矩-电流模型.分析了执行器的工作原理,推导了基于Bingham塑性模型的力矩公式.磁路由铁磁物质和磁流变液组成,说明了这2种物质的磁特性,分析了铁磁物质中存在磁滞以及在磁流变液中观察不到磁滞的原因.铁磁物质的磁滞特性影响了执行器的力矩-电流特性,实验表明力矩和电流之间存在磁滞.当电流变化过程为0-1.2-0 A时,不包含磁滞特性的二次多项式模型的残余标准差分别为8.2和11.2 N.mm,分段线性模型的残余标准差分别为5.9和6.2 N.mm,分段线性模型的精度比较高.

磁流变液执行器通过控制输入电流控制输出力矩，精确地确定输出力矩和输入电流之间的关系是关键。提出了一种新的包含磁滞特性的分段线性力矩-电流模型，导出了基于Bingham塑性模型的圆筒式磁流变液执行器的力矩公式，研究了铁磁物质和磁流变液的磁特性。实验表明磁流变液执行器的力矩和电流之间存在磁滞，二次多项式模型、分段线性模型和实验数据比较的结果证明了分段线性模型的有效性。

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法，最后，利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统，并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物体的压力释放力跟踪实验、刚体碰撞力觉跟踪实验和阶跃响应实验。实验结果表明，基于简化逆动力学模型的控制算法是正确有效的，能够较好地实现对磁流变液力觉驱动器输出力的控制，促进磁流变液器件在力觉交互技术中得到广泛应用。

提出了一种基于磁流变液的振动控制阻尼器,实现对柔性机器人关节振动的半主动控制.利用磁流变液在磁场作用下固液转换的快速、连续、可逆性能,提出了一种阻尼力连续可调的振动控制阻尼器的设计方法,建立了其动力学模型,分析了其性能并将其应用于移动防化机器人上,建立了机械手肩关节振动模型并对振动衰减进行了仿真分析.最后,研制了样机并进行了振动控制实验,实验结果验证了所提方法的有效性.

针对现有力反馈装置安全性和灵巧性不足的问题，设计了一种适用于手指力反馈的小型三圆盘式磁流变液（MRF）执行器。导出了基于Bingham塑性模型的力矩公式，分析了MRF特性和执行器结构参数对力矩的影响。采用Maxwell软件对执行器进行了有限元分析。执行器的直径为32mm，高度为18mm，重120g，输入电流为1．2A时产生的力矩为260．7N·mm，达到了操作者抓取虚拟物体所需的抓取力。建立了不包含磁滞特性的二次多项式模型和适用于电流随机变化且包含磁滞特性的分段线性模型，当电流变化区间为0～1．2A和1．2～0A时，二次多项式模型的残余标准差分别为8．2N·mm和11．2N·mm，分段线性模型的残余标准差分别为5．9N·mm和6．2N·mm，分段线性模型的精度高。

全面介绍了25T外导式液压铸造机液压系统工作原理，对引锭头升降和炉盖倾翻进行了详细的分析，对插装阀三通回路在该铸造机上的使用特点进行了阐述。