提出一种新型柔性气缸驱动手爪,具有抓取柔顺性和较大的抓取力,可用于抓取易碎易损品。介绍柔性气缸驱动手爪的整体结构方案,给出柔性驱动气缸的静态结构性能分析及输出力试验结果。对手爪的抓取能力和实物抓取进行试验,手爪在70 kPa的工作压力下最大抓取力为122 N,比一般柔性手爪的35 N抓取力提高了约2.4倍,并且保持了抓取时的柔顺性。

根据混流柔性生产对机械手提出的对不同形状、不同质量且易损伤物体进行安全可靠抓取的需求,提出了一种新型的驱动与承力功能分解的关节式内骨骼气动软体机械手的设计思想,并完成了软体手的具体结构设计。针对软体手的抓取控制策略问题,提出了一种基于实时位置检测的压力补偿算法。通过嵌入手指中的柔性弯曲传感器,实时监测手指各指段位置,间接判定软体手当前抓取状态。估算了手指各指段的初始预加载气压值,提高了抓取成功率与抓取效率。对软体手进行了实物抓取试验,结果表明,软体手可以对柔软、不规则、易损易碎物体进行安全可靠抓取,验证了抓取控制算法的有效性。

为研究新的雾化方式并将其应用于实际的油雾润滑系统中,针对流体动力式超声波喷嘴,设计其雾化性能测试系统。通过测量喷嘴产生的油雾浓度和喷嘴的流量,研究喷嘴在不同进气压力、进出口压差时的雾化性能。研究结果表明：随着喷嘴进气压力的增大,油雾浓度先增大后减小,喷嘴流量先增大后趋于恒定,喷嘴的进口压力最佳值为0.5 MPa;增大喷嘴进出口压差可以明显地提高油雾浓度和喷嘴的流量,喷嘴的雾化性能得到显著提升。

患有腰椎间盘突出或是腰部受伤的人群负载能力下降，介绍了一种新型气动肌肉助力背心帮助患者实现承力。设计了气动助力背心的整体方案，将充气伸长的气动肌肉及其辅件两端分别作用在胯部和腋下，从而降低腰部的压力。研制了一种径向尺寸小、具备柔顺性和有一定径向刚度的波纹内衬式滑管气动肌肉作为助力背心的支撑单元，并测试了气动肌肉的等长特性。通过理论计算了气动助力背心的承载能力。试验表明，助力背心工作在0.2 MPa时，能实现120 N的支撑力。

针对采用电磁铁为电-机械转换器的传统电-气脉宽调制（PWM）比例阀存在响应速度慢、稳态精度差等缺点，提出了一种以压电叠堆结合弹性铰链位移放大机构为电-机械转换器的新型压电式PWM比例压力阀的总体结构方案，并建立其数学模型；研制了试验样机并进行了相关的试验研究，分析了PWM载波频率、比例控制系数和流量负载对阀性能的影响；采用比例P控制＋压力反馈＋PWM的复合控制方法有效提高了阀压力稳态精度。试验表明，该阀具有响应速度快和稳态精度高等特点，具有良好的工业应用前景。

本文基于试验结果,指出了轴向柱塞泵缸孔最大比压计算上存在的错误,并给出了符合实际情况的正确计算方法。

针对目前严重的空气污染问题,满足人们对高质量室内空气的迫切需求,为了弥补传统新风系统复杂的管道工程和空气净化器单一内循环等缺陷,设计了一种小型进排一体窗式净风机的结构,对其在房间内工作时的室内气流组织进行了数值仿真,分析了气流组织的速度云图和矢量图,并对样机进行了风量和过滤性能测试试验。结果表明:室内气流组织分布均匀,生活区风速低于0.4m/s,最大新风量可达170m^3/h,过滤后PM2.5浓度低于0.055mg/L,均满足设计要求。

以附壁效应真空发生器为研究对象研究了b/R值对其工作性能的影响规律。通过建立附壁模型并进行理论分析对影响射流附壁的关键参数b/R值即射流宽度b和壁面曲率R的比值进行探究。进一步对附壁效应真空发生器进行仿真分析其内部流体的流场分布。同时通过试验研究从真空度和真空响应时间两方面分析其主要结构参数b/R值对其工作性能的影响得出b/R值在1/50左右时工作性能最优达到的极限真空度为0.056MPa真空响应时间为0.2s。

以薄型双密封圈气缸为研究对象，在经过了长期的试验后对其失效模式进行了深入研究．根据对失效气缸的分解、观察和验证，发现了气缸活塞在运动时因前后两端的磨损和挤压造成气缸内壁出现了明显的凹痕，使得气缸在终点（或始点）的磨痕位置密封不严，造成了气缸失效、该发现对于气缸的设计和改善具有重要的参考价值。

研究建立了充气伸长型气动柔性驱动器的静动态数学模型并进行了试验研究。结果表明：气动柔性驱动器充气阶段腔内压力的平稳性受惯性负载和外力负载的影响惯性负载和外力负载越大压力平稳性越差。外力负载是影响气动柔性驱动器位移输出的主要因素外力负载越大位移越小。研究结果为气动柔性驱动器的控制提供了理论依据。