针对液压启闭机油缸安装吊装时严重依赖大型汽车吊的问题,提出了一种液压启闭机油缸自顶升安装的新方法。在不具备或无法布置大型起重设备的状况下,如坝顶狭小空间塔架上安装吊装作业,具有很强的指导意义和实用性。

在保证机器人正常运行的前提下,为了控制方便,通常液压四足机器人的油源采用恒压恒流的供能方式,这将会导致机器人驱动功率远低于油源提供的功率,造成了严重的能源浪费。为了减小能量损失,提出变流量动态供油策略。介绍油源的变流量控制基本原理,通过负载预测得到各个液压缸速度大小,再结合阀控缸的数学模型推算出单腿在运动过程中实时供油流量需求,并建立仿真模型与机器人样机实验验证流量自适应控制的有效性。实验结果表明:利用油源流量自适应控制策略,液压四足机器人的节能效率相比恒流量供能系统提高了56.51%。

在某型液体火箭发动机研制中,为了使氧预压涡轮泵中驱动涡轮的燃气与主路中的液氧完全掺混、冷凝,需要尽可能地提高涡轮效率。采用并行多目标气动优化设计软件,以自适应多目标差分进化算法为优化工具对氧预压涡轮泵叶栅进行优化设计。计算结果表明:涡轮各级优化设计后,内部流动损失减小,整机效率提高了3.739%;涡轮转子两列动叶的最大应力均小于材料的屈服强度,满足强度要求;涡轮叶栅采用并行多目标气动优化方法进行优化,降低了燃气比例,有利于火箭发动机氧预压涡轮泵中燃气的更好溶解。

2K-V型减速机是一种新型的摆线针轮行星传动其具有体积小、传动效率高和重量轻等优点。以2K-V型减速机为研究对象系统分析了其工作原理并基于Solid WorKs软件研究了该装置建模及运动仿真的一般性方法。

机翼变弯度技术作为变形技术的方式之一,备受关注。本文从国内外变形机翼技术的相关项目出发,着眼于机翼变弯度技术的气动弹性模拟与分析手段,从静气动弹性、颤振、动气动弹性响应及减缓、优化与控制等方面进行分析,重点从结构模型、气动模型、耦合方法、优化方法及控制策略角度对不同的研究手段进行评价,分析当前面临的技术难点,指出有待进一步解决的问题,包括柔性蒙皮的非线性行为对变弯度机翼气动弹性的影响,驱动系统类型对变弯度机翼气动弹性的影响以及缺乏能够同时处理不同类型非线性的综合气动弹性建模方法等,可为机翼变弯度技术的进一步提升提供指导。

提出了一种可用于六足软体机器人步态控制的气动软阀逻辑回路,气动软阀逻辑回路由气动环形振荡器、三通双稳态软阀、手动控制器组成。由气动软阀组成的环形振荡回路可自主产生3组不同相位的气压振荡周期信号。对气动环形振荡回路振荡周期的影响因素进行了建模与分析。整个气动软阀逻辑回路具有完全柔软性且不含任何电子元件,可应用于限制电子设备使用的环境,如躲避电信号监测、对电火花敏感等极端环境。经测试,软体机器人在3种不同工况条件下运动的步态周期分别为T1≈3.02 s、T2≈4.10 s和T3≈4.96 s。气动软阀逻辑回路可控制六足软体机器人实现预期动作。

为了提高液压机械臂的人机物理接触安全性,本文基于液压转角自伺服柔顺关节构建液压机械臂模型,通过仿真模拟研究了机械臂与外界发生意外碰撞及主动接触时的主动柔顺控制。模拟结果表明,当机械臂与环境发生意外碰撞时,借助所改进的阻抗控制策略,机械臂可以快速逃离碰撞物并与碰撞物保持一个安全的接触力值;当机械臂对未知环境进行力控任务时,采用变阻尼阻抗控制可以实现零稳态误差、低过冲和快速上升的力响应。

液压多级缸在换级时,易产生较大的液压冲击,为保证举升系统的稳定性,同时获得举升过程的快速性,在分级规划时,首先,提出采用加速和减速阶段比例为3：7的三种非对称组合正弦函数来拟合起竖臂的位姿变化规律,并建立轨迹规划模型,然后运用模式搜索法求解最优时间,仿真得到多级液压缸的运行轨迹和负载冲击情况。最后通过仿真结果对比,表明提出的轨迹规划方法是有效的,且不同分段的非对称组合正弦函数对于举升系统有明显的影响。

针对多级液压缸换级时存在较大冲击的问题,提出一种无杆腔缓冲两级液压缸,介绍其工作原理,对缸筒伸出运动过程中的换级缓冲过程进行分析并建立数学模型,然后在AMESim中建立两级缓冲液压缸模型并仿真,观察换级前后无杆腔压力及缸筒加速度变化,对比研究不同结构参数下的缓冲情况。一定工况下的仿真结果表明：同普通两级缸相比,该两级缓冲液压缸具有较小的换级压力冲击,换级振动加速度小。最后对相关结构参数对换级缓冲的影响进行了分析。

研究空间对接中的柔顺力控制；利用基于位置内环柔顺力控制的六自由度并联机器人来模拟空间对接强制校正阶段的推拉过程。介绍了基于位置内环的柔顺力控制结构。详细阐述PID控制器、鲁棒控制器的综合设计方法。仿真和实验结果表明了所设计力控制器的有效性以及鲁棒力控制器的优越性。