人体运动感知系统是外骨骼机器人柔顺控制和人机耦合的关键。通过分析外骨骼机器人的下肢动态模型，提出了一种支撑相选择位置控制、摆动相选择交互力导纳控制的人机协同控制方法。根据该方法开发了一种基于多信息融合的下肢外骨骼机器人感知系统，以人体下肢关节角度、人机交互力和足底压力为运动状态感知量，利用变增益卡尔曼滤波算法和Savitzky-Golay滤波算法分别对IMU传感器数据进行姿态角度解算和对FSR压力数据进行预处理，获得步态特征并通过试验来验证该方法的可靠性。试验结果表明：角度解算算法具有高精度、高稳定性的特点，交互力感知方法和FSR压力数据处理算法具有可行性，验证了所开发的感知系统能够可靠地获取关节角度、人机交互力和足底压力并融合处理，以及准确地识别穿戴者的步态特征。研究结果为外骨骼机器人感知系统的优化提供一定参考，促进了外骨骼机器人控制系统及策略的发展。
在对钢丝绳拉升式自动猫道进行现场试验时发现钢丝绳载荷波动明显，无法完成目标重量管柱的起升.为此，分析了钢丝绳拉升式自动猫道的结构与运动特性，并基于达朗贝尔原理建立了自动猫道的动力学模型，采用MATLAB软件进行数值求解并分析了基座上挡块与坡道底端的距离、移送臂与支撑臂的铰接位置、支撑臂长度对钢丝绳载荷的影响，分析得出将基座上挡块调整至坡道底端、合理降低支撑臂长度能有效降低起升过程所需钢丝绳拉力.依据分析结果调整自动猫道结构尺寸后进行现场试验，液压绞车的最大起升油压下降超过2 MPa，自动猫道机起升能力得到提高.该分析与实验结果可为钢丝绳拉升式自动猫道结构设计与优化提供指导.
针对文化产品的造型设计，将与产品造型相关的设计元素细分为功能、行为、文化、情感和构造法五个方面，结合基于案例的设计（case-based design，CBD）技术、遗传算法以及形状文法知识，建立文化创意产品设计概念原型系统并对文化创意产品进行引导设计。提出产品造型相关设计元素多目标优化模型，对用户需求进行匹配操作。提出文化产品造型设计方法模型，结合产品基因树交叉操作与形状文法知识，将现代类产品与文化器物类产品的设计元素进行交叉重组。通过对产品造型相关设计元素进行深入研究，并在文化创意产品设计概念原型系统中融入基于案例的设计技术、遗传算法和形状文法的知识，辅助设计师对文化产品进行创意设计。以小音箱为例，验证了该方法的可行性，为文化产品设计提供了一种有效方法。
为了确保天线系统在发射阶段和入轨工作阶段的安全，对研制的某月球轨道小型星载数传天线进行了振动分析。通过有限元建模仿真方法对该高轨星载天线在发射阶段和入轨工作阶段的振动性能进行了分析和计算，并以此为根据对天线系统结构进行优化设计。进而，通过振动试验对天线系统进行了真实振动环境条件下的测试，结果表明天线系统结构安全。振动试验后对天线电气性能进行了复测，测试结果表明其电气性能稳定，由此验证了天线系统的可靠性和有限元分析的可信性。目前，该数传天线已随星发射并入轨运行，其各项性能指标稳定，工作状态良好。研究结果对提高相关星载天线的振动安全性具有一定的参考作用。
针对电容器铝壳自动上料和定量灌胶工序存在自动化程度低、灌胶精度低等问题，设计了电容器铝壳自动上料-定量灌胶控制系统.采用三菱FX3GA系列PLC对控制系统的软硬件进行合理配置，并详细设计了系统的硬件组成和软件流程；采用三菱GS系列触摸屏，实现系统的参数修改和状态监测功能.该系统已在电容器生产企业实际应用，应用效果表明：系统运行可靠、平稳，运行周期为10 s，铝壳定量灌胶误差小于2%，其提高了产品质量和生产效率，满足企业生产要求，具有一定的推广价值.
为了有效抑制电动负载模拟系统多余力矩，从而提高系统加载力矩的输出精度，设计了一种自适应抑制位置干扰力矩的控制方法。基于前馈控制与自适应控制原理，使用MATLAB仿真软件对该方法的有效性作了分析，并进行了试验验证。仿真与试验结果表明：该方法能自适应调节系统加载误差，且舵机运动频率越高，系统跟踪误差调节时间越长；当加载力矩和舵机运动幅值相同时，舵机运动频率越高，该控制方法对系统多余力矩的抑制效果越明显；当加载力矩和舵机运动频率相同时，舵机运动幅值越大，抑制效果越明显。该控制方法能够在系统部分参数未知或者渐变的情况下，有效抑制系统多余力矩。研究结果对飞行器电动负载模拟器的设计具有一定参考价值。
针对航空叶片模具设计效率低、磨损严重、参数修正困难等问题，在对叶片模具设计过程分析的基础上，基于UG/Open API技术开发了模具CAD系统，实现了模具参数化设计，提高了模具设计效率；基于Archard修正理论，借助Deform-3D软件就模具设计参数对叶片精锻成形的影响进行仿真模拟，通过正交试验分析了锻压速度、成形角度、桥部厚度对叶片模具磨损与寿命的影响，得出了有益于延长模具寿命的最优工艺组合参数，并对该组合参数的设计规则进行了优化，使得模具设计参数的确定更加精确、简单；通过工程实例，对模具磨损与寿命进行了分析，得出试验结果与模拟结果具有较好的一致性。研究结果对航空叶片精锻模具优化设计与磨损分析具有重要的指导意义。
为了提高耐压腔室内引出导线在高压环境下密封的可靠性,保证井下工具内使用的电子设备能够在常压下工作,设计了一种注塑类高压密封连接器.使用有限元软件对内部填充材料为橡胶、环氧树脂时的连接器密封性能作了分析,并进行了实验验证.分析和实验结果显示:当填充材料为橡胶时,其密封性能较好,外壳体的半锥角取88°较为合适,但在高压作用下橡胶易被挤出;当填充材料为环氧树脂时,可避免材料挤出现象发生,但在一定密封压力范围内会出现液体泄漏;当2种材料组合使用时,随着环氧树脂比例的增加,填充材料的外凸距离减小,环氧树脂体积比为40%较为合理.高压密封连接器主要靠前5扣螺纹承载,最大应力出现在外壳体的第1扣螺纹与第2扣螺纹之间的小径处;插针的最大应力出现在橡胶与环氧树脂交界处偏上位置.研究成果对高压密封连接器的设计以及内部填充材料的选择具有一定的参考意义.
为了研究采煤机运行时导向滑靴的实时、动态受力情况，在分析导向滑靴销轴受力特点的基础上，开发了导向滑靴受力检测系统，安装与导向滑靴销轴具有等效强度的销轴传感器，采用无线应变采集模块实现数据的无线传输，实现不同工况下导向滑靴受力的实时在线检测。现场实验表明，斜切进刀时，左、右导向滑靴均承受随机载荷，2个连接耳孔处有效载荷分别为26.1，15.1和45.1，21.5 kN。利用ANSYS软件对测试数据进行处理和分析，得到最大斜切受载时，采煤机左、右导向滑靴连接耳孔处受力最大，分别为173.87，187.85 MPa。测试与分析结果为导向滑靴的设计优化提供重要的理论和数值依据。
