针对轮式移动机器人转向行驶过程中的侧滑问题,设计了一种纯滚动转向系统,以避免因车轮侧滑而导致的轮胎磨损。依据该纯滚动转向系统,开发了双动力差速驱动桥,建立了特殊的阿克曼转向、蟹型运动和原地转向等3种运动模式,并对3种模式进行了运动学特性分析。采用的H型平衡悬架结构,能够根据路面起伏进行自适应调整,提高移动机器人的越障能力;通过搭建实验平台测试了该结构的可行性。最后,基于建立的转向运动控制策略和运动学模型,利用反演法思想,推导出轨迹跟踪控制律,并通过Simuink仿真验证了该控制律的有效性。

为了满足安装空间紧张的工业自动化场所的需要,以NGWN(Ⅱ)型(3Z)行星齿轮机构为主传动机构并结合定轴轮系齿轮传动和蜗轮蜗杆机构组成混合传动方案,开发了结构紧凑的小型电动执行机构。为了加快设计进程,减少人工计算工作量,以体积和效率为设计目标,建立了行星齿轮机构的多目标优化数学模型并进行了求解,得到了电动执行机构的设计参数;在此基础上,建立了电动执行机构的三维模型,并最终完成了该电动执行机构的生产制造。结果表明,对模数较小的NGWN(Ⅱ)型(3Z)行星齿轮机构,以各齿轮副或其中两个齿轮副的标准中心距的平均值作为公用实际中心距,计算出的各齿轮变位系数更为合理,设计结果也更加符合实际要求。

在介绍高速切削理论的基础上，说明了PCBN刀具材料的性能，并结合郑州博特硬质材料有限公司研制的整体PCBN刀具，与国外进口品牌的硬质合金刀具在某发动机厂缸体铣削加工中的应用进行了对比，表明了未来PCBN刀具的发展方向。