依据JKR理论，从几何仿生角度出发设计并制备了2种具有斜截面的倾斜人工刚毛．理论计算表明：刚毛支杆倾斜20°，斜截面为45°时，刚毛具有较为理想的黏附性能，且具有这种结构的刚毛可便利地调控吸附和脱附．利用微摩擦试验机测试了人工刚毛表面的黏附性能，结果表明：在无滑移的平面接触下，刚毛阵列的黏附力随法向载荷增加而增大，当法向载荷超过一定值后，黏附力增加缓慢并趋于饱和；法向载荷为30mN时，刚毛无滑移卸载所产生黏附强度约为2．4kPa，略高于逆向滑移后卸载所产生的黏附强度2．2kPa，而正向滑移后卸载所产生的最大黏附强度较逆向滑移后卸载有明显增加，达3．1kPa，增加了近41％；短距离的滑移可增加黏附力，但随着滑移距离加大，黏附力随之下降．

随着对人体皮肤摩擦学特性研究的展开,目前还没有适用的设备对脸颊、额头等不规则形状部位进行测试,本文研制了一种便携式的摩擦性能测试仪,并在不损害皮肤情况下进行人体皮肤摩擦性能测试,结果表明：该测试仪使用方便、性能可靠.在0.2～2N的接触正压力和10～60mm/s的滑行速度范围内,皮肤摩擦系数与施加的接触正压力及滑行速度无关.自然状态下,手背、手掌、前臂屈侧、前臂伸侧、前额部位皮肤摩擦系数在性别间的差距较小,但脸颊部位皮肤摩擦系数女性却远大于男性.护肤品处理后,各测试部位皮肤摩擦系数在性别间的差距都有所缩小.

利用离子聚合物人工肌肉（IPMC）固有的电致动性能,设计了圆盘形、S形、条形及扇形4种不同结构的致动膜,选择最优结构的驱动膜以驱动微泵。制备了一系列IPMC悬臂梁状致动器,利用激光位移传感器测出不同条件下致动器产生的位移。ANSYS软件下,利用位移推导出IPMC单元体的弯矩,以此计算衡量微泵的体积变化和最大工作压力。同时,分析了泵膜形状、半径、厚度、驱动电压对泵体积变化和工作压力的影响。结果表明：较之于其它3种泵膜,扇形泵膜的体积变化量最大;泵膜半径的增加有利于增大体积变化量;泵膜厚度的增加有利于增加工作压力;适当地增加驱动电压,可同时提高其工作压力和体积变化量。

研制了一种小型电阻应变式3维力传感器，采用一种新型弹性体结构，其自上而下开有多层槽孔，4个电阻应变片贴于弹性体侧面，用于检测空间3维力。采用弹性体的位移变化量转化成应变片的应变量，运用有限元仿真分析力作用与应变关系，判定了具有该弹性体结构的传感器力解耦性能。针对实际3维力传感器进行静态标定和解耦计算，得到3维力解耦矩阵。3维力实验测试表明，所研制的传感器具有较高的精度，较好地消除了3维问的耦合性，能够满足小量程微小型机器人力反馈控制需求。

为了研究直升机发动机齿轮的端面垫片的摩擦特性,选择优质的材料和改性方法,研制了一台端面接触摩擦磨损试验机。文中介绍了试验机的设计思想、工作原理和结构特点。该试验机可在一定范围内实行载荷、速度控制,利用虚拟测试软件LabVIEW建立友好的虚拟仪器面板,可完成对摩擦力数据的采集、动态曲线显示及数据保存,该试验机且可以通过修改夹具来实现多功能实验。

介绍了自动扫描磨粒形态分析仪运动系统的设计、关键技术的解决途径及制造过程中的关键工艺问题的研究成果．

当前普遍使用的液压支架结构件强度校核方法通常存在计算过程复杂且效率低下的问题,为解决此类问题,提高钢结构建筑施工的安全性,研究基于数值计算的液压支架结构件强度校核方法,准确校核液压支架结构件强度。分析液压支架结构件受力情况,通过多室薄壁构件描述液压支架顶梁、掩护梁与连杆等主要结构件,计算由轴向力、弯矩形成的正应力;通过构建一次方程组确定弯、扭组合荷载共同影响下壁上的剪应力,完成液压支架结构件的强度校核。为验证所研究方法的实际校核结果,以弯曲正/剪应力及扭转切应力作为对比目标,对比所研究方法校核结果与有限元分析方法校核结果,所研究方法结果与有限元分析方法校核结果具有较高一致度,说明所研究方法能够准确校核液压支架结构件强度。

采用高精度FTM高温微动磨损试验机研究TC21钛合金在150℃下的微动磨损行为。分析温度对摩擦系数及磨损率的影响;通过扫描电镜和能谱等方法研究钛合金TC21在高温下磨痕形貌的变化情况、成分的变化和磨损机理。实验结果表明温度对钛合金TC21摩擦系数的影响与微动位移有关,位移越小,温度对其影响越小;温度为150℃时,磨损量较室温降低了67.4%~86.5%;磨损机理在常温下以磨粒磨损为主,并存在氧化磨损和粘着磨损,在150℃下以氧化磨损为主,伴随少量的磨粒磨损和粘着磨损。

为实现机器人的高负载、不平地面的高适应性运动要求,设计了一种液压驱动的四足机器人。分析了四足机器人的机械结构,机器人腿结构具有运动关节少、运动空间范围大特点,利用ADAMS规划设计了四足运动步态,并在ADAMS中进行动力学仿真。仿真分析了对角步态下机器人质心位移、液压缸驱动力以及与地面的接触力等参数,获得了液压缸工作流量、功率参数。仿真结果验证了机器人结构设计、步态规划的可行性,为液压缸、发动机选型提供了参考依据。

机电液一体化系统是不同领域子系统的综合体为分析液压四足机器人单腿机电液系统的整体特性运用软件接口的联合仿真方法对液压四足机器人单腿系统进行机电液一体化建模.在联合仿真平台上对有无蓄能器两种情况进行仿真比较显示了蓄能器减小系统压力脉动和稳定系统压力的作用.设计了一种仿生足端轨迹与现有的基于椭圆的足端轨迹比较发现在同样的条件下仿生足端轨迹所需的流量更小.仿真结果对液压四足机器人物理样机设计具有一定指导意义.