针对服务型机器人对系统的柔性、安全性提出的高要求,开展了气压驱动轻量型机械臂的伺服控制系统和碰撞检测方法研究。设计制作了二自由度轻量型机械臂样机,建立了机械臂的运动学和动力学方程,对系统的摩擦力矩进行了辨识。采用PID与加速度反馈和摩擦力前馈补偿控制策略,解决了机械臂关节旋转过程中的低速爬行问题。研究了基于被动柔顺控制和动力学方程的碰撞检测方法,实现了机械臂的防碰撞功能,提高了系统的安全性。通过对实验样机的试验测试,验证了机械臂的位置伺服控制策略和碰撞检测方法的有效性。

为了满足服务型机器人对人机交互动作柔软性、安全性的高要求,基于仿生学理论提出了一种气压驱动扇形柔性关节,并将其用于多指灵巧仿人机械手的构建。采用柔性关节驱动和刚性手部骨骼相结合的设计理念,兼顾手部刚度与柔性。通过关节角度的检测和供气压力的调节,实现手指关节弯曲角度和手指抓握力的连续控制。描述了扇形柔性关节的工作原理和结构设计特点,以及手部整体结构的设计,并对机械手抓握动作和功能进行了试验分析。试验结果表明:柔性多指灵巧仿人机械手能够完成各种手势以及对球状、圆柱状和卡片状等物体的抓取。

针对高水基阀严重的气蚀损伤本研究基于CFD软件对阀内气穴流场在高压大流量工况下进行两相流仿真.通过对不同开度下内部流场压力、速度和气穴分布的分析得出气穴初生、生长和分布特点探索安全阀气蚀失效的主要影响因素从而达到抑制气蚀的目的为高水基高压大流量阀的设计和改造提供理论依据和技术支持.

高水基高压大流量安全阀是液压支架的关键元件之一 其密封性能直接影响到液压支架的工作性能.针对高压大流量差动式安全阀 基于ANIDA 有限元软件 分析密封材料特性和选择组合密封的必要性.并在高压大流量的工况下确定了该安全阀组合式密封合适的预压缩量 为安全阀的泄漏控制提供技术支持.