为研究膀胱动力泵的结构和控制参数等对其排尿动力特性的影响，借鉴尿动力学检查中的压力流率测定法，在模拟实验台上，测定该泵在不同影响因素下的压力、流率特性，分析电磁铁电流、永磁体数量、间隙和夹角以及气隙等因素对膀胱动力泵排尿动力特性的影响规律。实验结果表明：增加电磁铁电流和永磁体数量，减小气隙和永磁体夹角及合理设置永磁体间隙和电磁铁位置，有利于增大膀胱压、尿流率和延长膀胱压持续时间。研究结果对膀胱动力泵的结构优化设计和性能改善有重要的指导作用。

为研究膀胱动力泵排尿动力特性，建立了膀胱动力泵的数学模型，仿真分析了电磁铁电流、永磁体数量、永磁体间距、气隙等参数对膀胱动力泵排尿动力特性的影响。结果表明：增加电磁铁电流、永磁体数量及减小气隙可以提高最大膀胱压、最大尿流率和平均尿流率；增加永磁体数量和间距可以增加最大排尿量。在实验平台上对泵排尿动力特性进行模拟实验，实验结果与仿真结果具有较好的一致性。研究结果可以为膀胱动力泵的结构优化设计提供依据。

为了解决传统推拿训练引起医患纠纷等问题，设计一种新型的气动式人体器官模拟装置。研制一种气动驱动系统，建立胸/腹腔模拟器数学模型，仿真分析了压力和压缩位移等因素对胸/腹腔模拟器刚度特性的影响，实验验证了模型的有效性。结果表明:改变模拟器压力可模拟不同年龄段患者的胸/腹腔刚度。研究结果可为设计新型的推拿教学训练装置提供依据。

针对现有胸腔模拟器模拟逼真度不高等问题,研制一种新型机-气复合式胸腔模拟器。分别建立了主胸骨模拟器和肋骨模拟器数学模型,仿真分析模拟器的半径和高度、片弹簧厚度和宽度、腔内压力和压缩位移等因素对胸腔模拟器刚度特性的影响,并实验验证了模型的有效性。结果表明:通过改变模拟器腔内压力及模拟器的半径和高度、片弹簧厚度和宽度等结构参数可分别模拟不同年龄段和不同性别的患者的胸腔刚度。研究结果可为设计新型心肺复苏教学模拟装置提供参考。

为了分析超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵的性能利用超声学、热力学和流体力学理论建立了该泵的数学模型和AMESim仿真模型并进行了试验验证利用所建立的模型仿真分析了超声波控制参数对系统尿流率特性的影响规律.结果表明：尿流率主要与超声波的声强、频率和辐射时间以及工质特性参数有关;在超声理疗剂量范围内增大声强、频率和辐射时间均可提高尿流率.研究工作将为超声汽化蒸汽驱动的膀胱动力泵的特性分析和结构优化设计提供理论指导.

针对气动肌肉驱动的髋关节康复训练装置存在时延、非线性和时变特性，设计基于参数模型的隐式广义预测控制器，并将其应用于髋关节康复训练装置的等速持续被动运动控制中。实验研究表明：在负载干扰变化下，隐式广义预测控制器具有控制精度高、抗干扰能力强等特点，同时对系统模型参数的变化有较好的适应能力：对提高类似医疗器械的控制性能有借鉴意义。

根据诊断学中腹部触诊教学的要求设计了一种新型的反应式腹部触诊模拟装置气动系统研制了模拟装置的气动驱动器设计了系统控制结构及控制算法实验研究了模拟装置气动系统的控制特性和机械特性。结果表明：该系统能实现对气动驱动器内部压力及其硬度的控制可模拟受训者进行腹部触诊时的感觉。该研究将为设计新型的具有反应式的临床教学装置提供依据和参考。

设计了气动肌肉驱动的膝关节康复训练装置，用质量块模拟不同人群小腿质量，对其进行了等速持续被动运动和等速主动抗阻运动实验研究。实验结果表明，该装置能够实现不同人群膝关节的等速持续被动运动和等速主动抗阻运动训练，运动速度和角度范围均可调，其施加于肢体的阻力可随着患者用力的大小而变化，具有良好的柔顺性。

针对气动肌肉驱动的膝关节康复训练装置存在时延、非线性和时变特性，将PID控制、模糊控制和神经网络相结合，设计了基于模糊神经网络的复合控制器，并将其应用于膝关节康复训练装置的等速持续被动运动控制中。实验表明：在负载变化干扰下，该控制器具有控制精度高、抗干扰能力强等特性，对提高该类装置的控制特性有借鉴作用。