为提高可分离式护理床椅的舒适性与稳定性,设计了一种新型单自由度八杆起背机构。首先,结合人机工程学,以背部滑移量及滑移速度为参数,验证了腰背结合型背板相比传统单板型背板的起背运动更加符合舒适性的要求;其次,建立起背机构的运动学模型,并基于Adams软件对机构进行参数化建模,分析了各部件对起背过程中背板最大角加速度变化的灵敏度,以背板角加速度最大值最小为目标对机构关键尺寸进行了优化;然后,根据优化结果,应用SolidWorks建立机构的三维模型,并使用Adams与Workbench联合仿真,验证了机构的强度合理性;最后,制作实物样机,验证了机构的可行性。

在高档纸盒的内盒成型工位设计了一种用于长方形纸板围条折弯的八杆机构,对其进行了理论分析与仿真,验证其是否能达到纸盒成型过程中形成两面折弯角的目标。基于平面连杆机构运动学原理与动力学原理,对机构进行分析,得到机构的运动学模型和动力学模型;结合实际工况,运用Adams软件对机构进行了仿真;得到关键构件的位移、速度与加速度方程和构件的动态静力学方程,以及关键构件的位移、速度、加速度和理想状态下与含间隙转动副条件下的力曲线。仿真得到的曲线分析结论符合设计要求且提供了一定的参考性,从而验证了折弯八杆机构的确定性。

在包装机上设计了一种适用于纸塑复合袋（双层袋）的八杆机构式灌装开袋装置,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋的同步开袋和封袋,从而解决了双层袋灌装包装生产线设计中如何同步开袋顺利灌装难题。研究了八杆机构式灌装开袋装置特点,分析了八杆机构优化设计的方法,建立了以机构相位角最小值为目标函数的优化模型,运用MATLAB确定了八杆机构设计尺寸,在ADAMS中建立了虚拟机构模型并进行了运动仿真;当机构运转时,得到了末端连杆角度-时间曲线,符合黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋同步开袋和封袋的设计要求,验证了优化设计结果的合理性,对多杆机构装置的机械设计提供了一定参考价值。

在灌装工位设计了一种适用于黄皮纸袋（单层袋）或者纸塑复合袋（双层袋）的同步开袋机构,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜内袋的同步开袋和封袋,从而解决单层袋/双层袋灌装包装生产线设计中如何同步开袋顺利灌装难题。利用机构学中平面多杆机构可以实现特定运动轨迹的思想,设计了一种在单个动力源作用下使末端两执行连杆动作同步的八杆机构。基于Adams软件的动力学仿真分析,当机构以不同速度运转时,得到动力学特性符合设计要求。仿真分析得到的两末梢执行连杆位移与制作实物试验结果保持一致,从而验证基于八杆机构设计出的这种面向单层袋或者双层袋的同步开袋机构性能稳定。

针对一种仿生机器人腿部的八杆机构,通过研究机构运动时的轨迹建立优化设计的数学模型,以此提高机器人的步行速度、运动稳定性和越障能力。应用软件ADAMS建立机构的参数化模型,并进行多目标优化设计寻找最优解。根据优化结果,更改八杆机构参数重新仿真后,机器人腿部在一个运动周期内的速度、稳定性和越障等参数均得到提升,优化效果明显。可为同类机构的优化设计提供些许参考与借鉴。