针对高职《液压与气动》课程综合性强、知识点多的情况,提出采用混合式教学法。提出基于元认知理论的认知模型,将其贯穿于传统课堂、课内翻转课堂、翻转课堂和虚拟在线学习四种教学模式的课程设计中。通过回顾环节及不同课堂的交替使用促进课程内容的衔接,通过教学内容结构化组织、运用启发式教学法和增强师生间交流互动来提高学生元认知能力和学习积极性。强调对学生在线学习效果的检验以及对学生认知水平的掌握,将混合式教学班级与普通班级教学效果进行对比,为其他课程的教学提供一定的借鉴。

为提高机器人柔性末端的适应性、稳定性、精确性和易控性,以圆柱形物体抓取为例设计3种仿人手柔性手爪方案并进行优选;针对仿人手非对称手爪的变形特点,提出包括抓取对象偏心距、末端位移垂直偏差、末端位移水平偏差、柔性手指曲率半径、最小工作压力在内的5个评价指标。通过单指变形特性试验和多指手抓变形特性试验,分析不同状态下的手爪变形规律。研究表明:采用对开式三指布置能有效降低最小工作压力;与长短手指组合相结合后,能有效提高不同压力和负载下的抓取稳定性和精度,并使得手指的曲率半径变化线性度提高。总体上,传统柔性手爪方案手爪的变形非线性较强,负载的增加会使手爪所需的工作压力增大;采用非对称布置的仿人手抓取方案综合性能最优。研究结果为机器人柔性末端结构优化及其形态的精确控制提供了参考依据。

受制造业从业人员流失,液压与气动技术应用广泛且技术更新较快,高职更偏重知识应用等因素影响,《液压与气动》课程的课程思政建设迫在眉睫。因此,从机电类专业的特点出发将“培养具有大国情怀与生活担当的智能装备技术技能人才”作为课程思政目标,从专业知识的背景元素、精神内涵和思想价值3个层面挖掘课程思政元素,构建涵盖大国工程、工业应用、生活应用等3个角度的课程思政案例库。采用“在需处引、在用中融、在分析中通”的课程思政融

通过数值模拟和试验,研究了叶轮口环间隙对离心泵性能的影响。为准确计算离心泵的扬程和效率,设计了包含前后泵腔在内的全流场模型。基于RNG k-ε湍流模型,建立了3种口环方案,重点从湍动能、涡量和径向力角度,分析了口环间隙对离心泵全流场水力效率和机械效率的影响。结果表明：当口环间隙值减小时,离心泵的扬程和总效率均增大。究其原因有：叶轮内能量耗散降低;叶轮进口处二次流对主流的冲击作用减弱;离心泵的偏心涡动减弱;前腔泄漏量减少。通过对3种口环方案的综合比较,最终确定叶轮口环采用方案I,效率最高而且满足工程实际应用的需要。

为揭示工作压力与负载的作用对多腔体软体驱动器变形的影响规律,建立了多腔体软体驱动器变形评价指标,包括末端轨迹、末端接触力、曲率半径和腔体拟合圆直径4个指标。基于不同负载和工作压力下的试验结果,采用拟合的方法建立了多腔体软体驱动器曲率半径与工作压力、负载的关系模型,并采用该模型对不同负载下的驱动器曲率半径变化曲线进行预测。分析结果表明,曲率半径拟合数学模型试算结果与试验结果吻合度较高。负载的增大使多腔体软体驱动器的末端轨迹变化范围明显减小、线性度增加;曲率半径随工作压力的增加呈指数下降的趋势,曲率半径和末端轨迹受负载作用的非线性都较强;工作压力和负载对腔体拟合圆直径的影响呈相反的趋势。该研究能为不同用途下多腔体软体驱动器的设计与精确控制提供参考。

矿用液压阀与立柱、千斤顶等元部件都需要进行高压与低压密封性能试验。为了提高检测过程自动化水平,减少人为干预试验过程引起的操作失误,设计出可以自动切换低压与高压检测回路的低压仪表保护阀。该阀可以设定保护压力,低压与高压情况下密封可靠,结构紧凑。并对设计过程的分析计算作了解释和说明。