针对汽车换档操纵杆的特殊运动轨迹,设计了一种应用于汽车尾气排放试验的新型驾驶机器人换档机械手,采用平面五连杆机构作为机械手的传动机构并搭配新型末端执行器来完成换档动作。鉴于换档机械手工作空间较小,对换档机械手采用惩罚函数法以优化机构尺寸。考虑连杆机构装配条件、机构动力学特性和工作空间的约束,设置连杆杆长之和最小为目标函数,得到最优解。并在SolidWorks软件中建立样机模型,应用Simulink进行机构运动学仿真,应用ANSYS Workbench进行力学分析,为机构的优化设计提供了一种高效的仿真手段。仿真结果表明,换档机械手在选档与挂档动作中可在0.1s内做出响应,在规定时间和速度下完成动作,满足国家对汽车换档的标准要求。通过力学仿真验证了换档机械手的参数和模型的合理性。结果表明,换档机械手可以实现选档和挂档动作,运动平

为发挥履带可变形机器人最佳越障性能,保证机器人在变形过程中履带长度不变且持续张紧,将椭圆定理和椭圆规原理应用于机器人构型设计,研制了一种新式履带可变形机器人。通过引入后摆臂,丰富了机器人构型变化,机器人重心在前后摆臂转动过程中有较大程度的调节,提高机器人的越障性能。建立坡道、台阶和沟壑等典型障碍的数学模型,对机器人翻越障碍进行步态规划和运动机理分析;建立机器人越障的运动学和动力学模型,分析机器人越障的临界条件和最大数值,利用Adams对越障进行仿真实验,结果验证了理论计算值的准确性和机器人的越障性能。

利用计算流体动力学技术对轴向柱塞泵的整体流域进行建模分析，得出发生空化的主要范围为缸体的柱塞腔由吸油区向排油区转换的过渡阶段。为了进一步研究配流盘阻尼槽的形状对空化射流产生的空化域的影响，单独对发生空化的主要区域进行建模分析，并将整体分析的部分结果作为初值代入局部模型中再次进行仿真，以提高精度。在分析了传统的U形槽与V形槽对配流盘的空化侵蚀影响后，提出了一种P形槽，很大程度上降低了对配流盘的空化侵蚀。

为了对比分析球面配流与传统平面配流对轴向柱塞泵性能的影响，运用曲面造型技术建立基于球面配流的柱塞泵整体流域几何模型。在此基础上，采用动网格模拟缸体柱塞腔的轴向往复运动及旋转运动，利用计算流体动力学技术基于全空化模型对柱塞泵整体流域进行分析，分析了球面配流与平面配流对柱塞泵的压力流量脉动、空化现象等方面的影响。分析结果得出：在柱塞泵空化程度的影响方面二者差异很小，在配流过程中球面配流更加稳定，其压力、流量脉动率均优于平面配流。