为解决类人型短小气动肌肉末端固定和无法同轴安装传感器的问题,影响气动机器人的精确建模和精确伺服控制,以及为了更加惟妙惟肖地采用气动元件进行仿生,以单关节、多关节气动肌肉、气缸构建基本构型的关节为基础,设计柔性冗余串、并、混联的仿人关节,单关节、多关节冗余气动肌肉与肌群结合的柔性机器人,单关节、多关节气缸并联构成的刚性机器人,气动肌肉、气缸与机构学结合组成的刚柔混合机器人,为气动机器人的设计提供新的思路。

为充分反映实际物理过程,基于动态接触理论和管道分布参数模型,考虑结构刚度、液容、液感等因素,建立了双伸缩立柱的数学和液压仿真模型。模型解算结果表明,在冲击载荷作用下,立柱动态主要由液体容性决定,引起很高的冲击压力;液感效应则会导致冲击瞬间立柱内液体两端出现相位差和压差,并附加高频压力波;缸体结构刚度则引起表观模量的降低。所建模型能够较好地体现立柱的稳态和动态特性,进而与阀类模型开展联合仿真,为高性能立柱控制阀的设计、优化提供支持。

针对传统流道静止或转速代入经验公式计算散热系数、难以精确表征大功率永磁偶合器旋转离心水冷温度场分布的难题,提出流固耦合传热结合MRF模型的方法,并以800 kW永磁偶合器为例进行仿真计算和散热优化,得到流道流场分布及整机温度分布结果。结论如下:冷却水流速随离心作用加速,在出口直角弯处能量损失后速度降低至67 m/s;60 kW热损耗下温度分布沿径向逐步升高,最高温度为131℃,最低为76℃;对比不同热损耗、不同流道个数对温度、阻力矩、漏磁系数等参量影响规律可知,40个流道个数为最优,相较于原模型36个流道情况下温度降低6~8℃。

为推动煤炭安全、高效、绿色开采的发展,加快纯水液压技术在工作面的推广应用,在分析国内外纯水液压技术的技术现状和发展趋势基础上,采用科学试验和工程应用相结合的方法,研制了国内首套纯水介质大流量柱塞泵。重点解决了5个方面的关键技术难题:即高强度抗腐耐蚀材料、纯水介质吸排液阀可靠性技术、纯水介质高压密封技术、高强度高耐磨性陶瓷柱塞技术、大流量泵阀故障诊断技术。研制的纯水介质BRW(630/40)型柱塞泵成套应用于国家能源集团神

研究了高压气动体积减压系统的建模方法,推导了体积减压系统的数学模型;建立了体积减压系统的Bang-Bang控制仿真模型;系统控制的仿真结果与实验结果比较,证明了文中提出的理论方法的正确性,可用于指导气动压力控制系统的设计和应用.

压缩空气动力汽车采用压缩空气发动机作为动力源,可以实现零排放,是真正的环保汽车.压缩空气动力汽车的动力系统与普通内燃机动力汽车相比具有一定的特殊性,该文在对气动汽车的特点进行分析的基础上,提出了气动汽车动力系统的设计方案,并装车进行了整车试验.

设计一种由气动人工肌肉驱动，柔索传动的仿人灵巧手指。介绍了灵巧手指的结构设计及其控制系统的组成。采用模糊PID控制算法进行方波跟踪和正弦跟踪控制的研究，并对比PID控制效果实验。结果表明，选择合适的控制算法可以使手指的控制具有良好的实时性和跟踪性，为整只灵巧手的控制奠定了基础。

该文通过对传统的气动人工肌肉特性测试系统的分析，提出了一种以交流伺服电机为加载的新型的气动人工肌肉特性测试系统。该测试系统以虚拟仪器为控制界面，提高了自动化程度。用该测试系统分别对两种人工肌肉进行特性测试，将实验曲线与仿真曲线对比，表明该气动人工肌肉特性测试系统能够很好地完成相关的特性测试，并具有通用性。