传统的刮研工艺主要是工人手持刮刀依靠人力刮削高点,效率低下且危害身体健康。随着计算机视觉技术与机器人技术的发展,用视觉图像信息控制机器人作业成为一种趋势。设计了一种新型的基于图像信息控制的自动刮研机器人,对其机械结构和控制系统进行了阐述,并对设备所用相机进行了标定与图像鸟瞰化。针对刮研高点之间相互粘连的现象,研究开发了针对平面高点的分割识别图像处理算法,实际图像处理实验显示该算法可以准确的定位刮研高点,达到使用高点的位置信息来控制直角坐标机器人刮削作业的目的。

针对大位移压电陶瓷驱动器，研究了压电陶瓷双晶片的驱动效能。基于压电陶瓷材料的逆压电效应，应用压电陶瓷双晶片在机械自由、电学短路状态下，一片加正向电压缩短另一片加反向电压伸长共同作用产生弯曲变形，通过组合设计将压电陶瓷双晶片的弯曲变形位移叠加起来，实现了压电陶瓷驱动器的大位移输出。在相同电压的条件下，此压电陶瓷驱动器的输出位移量比叠层驱动器有较大的增加，达200μm，结构尺寸也大大减小。该驱动器不需要位移放大机构，可直接应用于有大位移要求的机构驱动。

研制了一台带自调整装置的摩擦磨损试验机，能调整上试样的位置和状态，使摩擦面保持理想接触，并保证试验载荷作用在摩擦面的对称中心平面内，使该试验机更适合于摩擦机理研究和材料耐磨性测试。

针对传统压力服测试系统的传感元件设计不合理、测量误差较大等问题,设计开发了以传感检测带为基础的气动触点式服装压力检测仪。以STM32单片机为核心控制单元,搭建了系统的气动回路和硬件电路,并设计了LabVIEW上位机用户界面,实现了对系统的控制、实时检测多点的压力值以及数据的无线传输等功能。通过系统的标定实验和重复性实验,其结果表明该测试系统测量准确、精密度高、可行性好。和传统测试系统相比,该检测仪集成度高、开发成本低、功能齐全,具有良好的市场推广性。

多线切割技术是针对硬脆材料难以加工所提出的一种新型切片技术,在成本控制的前提下,弥补了电火花切割在导电性差的硬脆材料加工方面的不足。设计了一种新型的线切割设备,研究了收放线轮速度同步控制、张力控制和布线控制,从机械结构优化方面进行了控制系统的开发。针对张力电机控制的复杂性,设计了基于空气弹簧的张力控制装置。通过Modbus总线协议开发了基于Lab VIEW的人机交互系统。金刚砂线切割设备产品测试结果表明设备结构设计合理,控制方案可靠性、稳定性好,满足控制系统的精度要求。

针对液压系统中的一种典型故障——油缸泄漏的故障诊断提出通过监测油缸压力信号提取时域组合特征并利用神经网络作为故障分类器的诊断方法。该诊断方法首先提取了油缸压力信号的时域组合特征作为特征向量然后输入到神经网络分类器中进行故障的识别和分类。实验结果表明：该诊断方法能有效识别无泄漏、轻微泄漏、严重泄漏的3种状态是液压系统故障诊断行之有效的方法。

一套完整的液压设备，它的液压系统必须由液压马达、液压泵、液压控制阀及液压辅件四大部分组成。液压系统的能量消耗与液压泵的工作性能有很大关系。也与其他元件的工作状况密不可分。而液压系统的无功功率又将转变为热能，影响元件寿命和系统可靠性，并加速油液老化。因此研究和分析液压系统效率，有着积极而深远的意义。