生产力水平的不断提高使得工业设计的重点由满足产品功能逐渐转变为满足用户情感需求。通过对国内外相关文献的研究，归纳了感性工学的概念，总结了感性工学中意象获取、模型建立和模型优化的设计流程，并基于各阶段列举了相关技术。在应用方面，着重分析了感性工学中针对产品造型、色彩及其他属性的研究方向。根据感性工学和信息技术融合发展的趋势，准确获取用户的多感官意象及提升模型精确程度将会成为未来研究的热点。

履带底盘具有接地比压小、转向灵活、机动性好等优异性能，不失为小型山地农业机械动力底盘的一种优选方案。文中以跨越壕沟宽度、攀越垂直障碍物高度为指标，对履带底盘常见行走装置的地形通过能力进行了评价，在此基础上提出了一种适用于丘陵山区农用机械的履带底盘设计方案，并借助多体动力学软件RecurDyn，对履带底盘在硬质、松软2种路面下直线、爬坡和越障行驶过程进行了仿真分析，验证了方案的可行性。研究成果为山地履带底盘的设计提供参考。

文中根据机器人 D-H 模型设计了由步进电机提供驱动的 6 轴工业机器人,并明确了机器人核心部件选型,为 满足工业机器人的设计要求,采用循环反馈的方式进行优化设计,对机器人进行运动仿真和有限元分析,进行干涉碰撞 检测和应力计算,验证机器人结构的合理性,为工业机器人的研制和改进提供了依据。

对工业设计领域中的智能设计相关文献进行梳理，归纳出智能设计的理论研究现状、实际应用成果及存在的问题；论述了智能设计的基本原理，建立了智能设计的理论方法体系，预测了智能设计的发展趋势。研究结果表明，智能设计体系有助于加速工业设计同人工智能技术的融合，形成面向工业设计的智能设计创新模式。

回顾了圆锯片振动与噪声领域的研究进展，探讨了金刚石圆锯片固有特性及锯切稳定性对锯片振动特性的影响等相关问题，综述了圆锯片气动噪声、锯切噪声产生机理;在减振降噪技术评述中，针对锯切参数优化技术、阻尼减振降噪技术、自适应控制技术、锯片结构尺寸优化技术和基体拓扑优化技术及其机理进行详细的综述;最后，梳理了金刚石圆锯片振动与噪声研究领域中依旧存在的问题和可能的解决方案。

通过对重型压力离心机样机运行状态等问题的研究,找到了重型压力离心机内部机械密封损坏的原因。 通过 优化离心机内部密封系统结构,将干摩擦变成了液体润滑,改善了密封的工作环境,实现了重型压力离心机内部密封的 可连续冲洗及润滑,延长了机械密封的使用寿命。

工程机械产品属于复杂的工业产品，对其研发过程优化是工程机械行业领域一项重要研究内容。为避免工程机械产品样机试制风险，对虚拟现实技术嵌入工程机械产品研发流程的方式进行了研究。通过对相关文献整理与对比分析，梳理了近年来工程机械产品虚拟设计的研究成果，分析了在工程机械产品研发过程中，应用虚拟设计手段进行工业设计及工程设计的现状，总结了工程机械产品虚拟设计的应用方式，为该领域的设计研究提供参考。

在互联网和人工智能技术飞速发展的新经济时代，设计的环境、对象与模式都发生了深刻的变化。基于社会设计、设计众包及群体智能等创新发展形式，提出群智设计新思维。讨论了社会设计、设计众包及群体智能的研究现状，分析了群智设计的内涵，包括概念、研究内容和相互关系、特点、价值、关键技术及未来研究需求。从本体层、行为层和价值层3个层面研究了群智设计的本体属性、用户体验和共创价值等特征。随着未来社会技术、设计与商业的深度融合，群智设计将利用网络平台和人工智能技术优势，聚集更多、更好的想法流，开启群智创新模式，共同创造价值。

工程机械作为装备制造领域重要的基础建设工具,其人机工程设计质量对生产效率及安全的影响较为重要。为在工程机械装备设计阶段及时进行人机工效验证,避免试制风险,针对工程机械装备虚拟现实人机工程设计的方法进行了研究。通过对相关文献搜索整理与对比分析,梳理了近年来利用虚拟现实技术进行工程机械装备人机工程设计的研究成果,分析了工程机械装备驾驶舱内和驾驶舱外虚拟人机工程设计的研究内容,总结了基于虚拟现实的工程机械装备人机工程设计方法,为该领域的设计研究提供参考。

作为替代化石能源的一种新能源,风能发电因其占地面积小、发电成本低、环境友好等优点得到广泛的关注与 应用。 作为风能转化媒介,风力机叶片的效率决定了风能转化为电能的效率。 文中简述风力机专用翼型、弦长扭角确定 方法及叶片增效装置方面的成果,简述部分增效方法的理论基础及工作原理。

履带机器人具有高机动性和良好的越野能力，被广泛应用于军事、农业、建筑等领域，基于地面力学研究履带机器人的牵引性能、行驶阻力、越障能力具有重要意义。在车辆地面力学的发展中，针对履带与地面相互作用机理提出了很多研究方法，文中对其中的纯经验法、半经验法、模型试验法和数值分析法进行归纳分类和对比分析；对基于这些方法建立的评价机器人通过性的地面响应模型和影响牵引力的履刺效应模型进行总结，其中地面响应模型重点介绍了压力沉陷模型和剪切应力位移模型；最后，对履带机器人地面力学目前存在的问题做出了分析与讨论，给出了未来可能的研究方向，旨在为后续的研究提供参考与借鉴。

随着主动安全技术的快速发展，自动紧急制动（AEB）系统在减少追尾碰撞事故中发挥了重要的作用，但是各款车辆配置的AEB系统各有差异。为了测试和评价AEB系统的性能，文中根据中国新车评价规程（C-NCAP）的测试要求和方法，开发了测试AEB系统的设备和控制系统；通过对各子系统的控制参数进行调试，以及借助无线通信技术实现了各子系统的协同工作；经过多次的试验使其测试结果满足了C-NCAP的精度要求。最后，利用此测试设备在前方目标车静止的工况下，对5款车辆的AEB性能进行了场地测试。试验结果表明，所开发的AEB测试设备能够按照预期的目标进行工作，且能对车辆的AEB性能进行有效的测试。

由于传统车辆可靠性试验需要统计大量的车辆使用信息，在车辆可靠性验证上具有一定的滞后性，不利于车辆可靠性试验的发展和汽车的开发优化研究，因此强化试验技术在汽车产品设计和定型过程中得到了更广泛的关注。为了进一步推进车辆可靠性试验研究的发展，根据强化试验技术和车辆故障模式的特点，从整车道路试验、实验室台架可靠性试验及虚拟仿真试验3个方面对强化试验技术在车辆可靠性试验中的应用进行综述。在总结现有车辆可靠性强化试验的研究现状和不足的基础上，指出车辆可靠性强化试验技术的发展趋势，为提升汽车可靠性、优化汽车设计和促进汽车可靠性试验的发展提供参考。

设计过程复杂性理论(Design-Centric Complexity，DCC)从功能的角度出发研究系统的复杂性，并以产品实现的概率为系统复杂性的表征。在科技迅猛发展的背景下，复杂系统非线性、强耦合性、时变性和开放性等特征日益凸显，复杂系统相关研究成为国内外研究热点。从设计过程复杂性视角，以复杂系统4大特征为入手点，对复杂系统相关研究进行综述，研究设计过程复杂性理论与人工自愈理论在内的复杂系统相关研究之间的关系。最后，讨论设计过程复杂性和人工自愈等复杂系统研究应用领域和应用前景。

定制化设计是实现产品创新的重要途径，其主要方式就是产品族设计。为了进一步提高大批量定制环境下企业研发效率，针对现有产品族设计方法存在的不足，提出数据驱动的产品族设计框架。首先根据产品族设计需求，对数据需求、数据来源进行关联分析；其次针对产品设计过程中不同阶段的特点，分别从市场细分、平台构建、产品族演化及组合创新4个环节进行数据驱动模式方面的探讨；最后针对不同环节所需的数据挖掘、数据预测、数据分析等关键技术进行详细阐述，并对数据驱动产品族设计平台系统架构进行研究。

针对安装在基座处的六维力传感器在机器人运动过程中受机器人自身重力、惯性力等影响导致其零位置变化 问题,提出了一种基座处六维力传感器零位值动态力补偿算法。 首先推导出机器人在初始位置时基座处六维力传感器 的重力补偿算法,并利用 D-H 参数法和牛顿-欧拉方法建立机器人模型进行结构分析,推导出机器人运动过程中对基座 处六维力传感器动态力补偿通用算法。 然后以 KUKA 六自由度机器人为例,通过计算得到数值算例理论曲线。 最后利 用 ADAMS 软件进行动力学仿真分析,得到机器人运动过程中对于基座六维力传感器动态力曲线,最终验证了该动态力 补偿算法理论分析的正确性。

根据大多数开挖隧道的特性，针对现有衬砌台车的短板，设计了一种新型自动行走全向模板衬砌台车，能够适用于含有横向或纵向坡度隧道。首先介绍了新型模板台车的结构，并利用MIDAS辅助设计软件对模板、拱板及通梁等关键部件进行了应力分析。结果表明结构设计合理，在最不利荷载作用下，台车骨架和模板变形均符合施工要求。

电子设备小型化、集成化、高密度的发展方向对热管理技术提出了更高要求，普通风冷技术存在体积大、功耗高及噪声问题。文中研究了一种压电风扇集成式散热器，设计了多种不同翅形的散热器，通过数值模拟，对不同翅形散热器的流场流动特性及温度场分布情况进行了研究，并通过试验测试散热器换热性能。研究表明：散热器凸起点可以引导压电风扇流场的流动方向，使流体形成持续、有方向性的流动，从而增强换热效果;散热器凸起点纵坐标Y值对于散热性能的影响显著，对于文中的压电风扇集成式散热器，散热器凸起点纵坐标Y值为16 mm时的散热性能最好;与同体积的普通翅片散热器相比，压电风扇集成式散热器散热效果有显著提升。

为解决高铁站雨棚金属支柱维护问题,提出一种可吸附在金属支柱表面工作的磁力吸附爬柱机器人。 该磁力 吸附爬柱机器人可在金属支柱上实现前进、90°转向、变径、后退等动作。 通过 ASAMD 多体动力学软件对其进行仿真分 析,并使用 ANSYS 软件进行磁吸附力计算,验证该机器人的可行性。 在仿真条件中充分考虑了金属支柱表面的真实情 况,并完成各动作的仿真试验。 进一步考虑了磁吸附力随着工作间隙的改变而改变,采用 SPLINE 函数完成磁吸附力的 设置,并最终确定了合理的行走速度、磁吸附力的变化范围及工作间隙的范围。 仿真结果对于磁力吸附爬柱机器人的设 计和制作有一定的参考价值。

将筝形直线机构与剪叉机构结合，提出一种仅含转动副的筝形直线可展单元，并设计得到一种筝形直线可展机构。根据机构结构学分析理论，阐述了筝形直线可展机构的模块化组成原理，并将其分解为外部模块和中间模块，两种模块均由筝形直线可展单元构成;对单个的筝形直线可展机构进行运动学建模，结合其模块化组成原理，得到相邻模块间的运动学递推关系，并以此为基础，运用Lagrange方法建立筝形直线可展机构整体动力学模型;以6层可展机构为例，对其进行动力学数值计算和虚拟仿真，通过设置末端执行器的输出运动规律，求解得到机构所需的驱动力矩，验证所建运动学和动力学模型的正确性和有效性。研究结果表明：当末端执行器的输出运动规律为正弦加速度曲线时，机构在整个运动过程中稳定性好，无冲击影响。

光伏组件表面积灰问题严重影响光伏电站发电效率，且积灰清洁困难，为实现光伏组件表面积灰的自动化清洁，设计研究了一种光伏组件自动清扫机器人系统。该系统包括清扫小车、摆渡车和光储无线充电系统。清扫小车为直列挂壁式结构，采用螺旋辊刷的无水清洁方式，边行走边清扫；摆渡车通过换行轨道运载清扫小车，并通过自动调节机构将清扫小车与各排光伏组件准确对齐；光储无线充电系统采集存储光伏组件电能，通过无线充电设备对摆渡车和清扫小车电池充电。机器人控制系统以STM32F103RCT6芯片为主控芯片，清扫小车与摆渡车之间通过2.4 GB无线信号进行通信。样机试验表明：该清扫机器人系统运行稳定、清扫效果良好，可实现对多排光伏组件的自动换行清扫。

为满足微型纯电动汽车转向轻便和高速稳定行驶的性能需求，进行了转向系统的电动助力设计优化。综合考虑转向系统几何结构、电机助力参量等因素的影响，实现了电动助力系统参数化并建立了机电耦合数学模型。构建考虑车速影响的助力特性曲线并对函数精确度进行控制，提高拟合准确度，确定电机力矩控制特性。电动助力系统应用基于模糊自适应PID控制策略，控制电机电流误差，减少电流偏差，提高辅助力的精准度。利用建立的机电耦合数学模型、电机转矩控制特性和PID控制策略，在MATLAB/Simulink和ADAMS/CAR中构建机械与助力电机控制模型，进行联合仿真，与非助力系统进行对比分析了连续转向、高速行驶转向和大角加速度转向3种行驶工况的仿真结果，结果表明：电动助力系统在中低速蛇形行驶中，减轻约48%转向力矩，有效实现汽车的转向轻便，在高速行驶转向中缩短了车辆达到高速稳定行驶约20%的时间。

以某新型号永磁同步电机为研究对象，分析其径向力波来源，并通过Maxwell建立二维电磁仿真模型，计算其在工作时的径向电磁力，利用傅里叶变换进行时空二维分解;对两台不同壳体方案（包括前后端盖）的电机进行模态和噪声测试，确定了电机的0阶电磁力的48倍频与电机整机呼吸模态共振是噪声主要来源;对比了两台电机单壳体与前后端盖部分相同模态的固有频率大小，说明了两台电机壳体部件刚度大小，同时测试分析了两台电机噪声水平，说明电机电磁噪声不仅与单壳体刚度有关，与前后端盖也有一定的关系，并进行了试验验证，从噪声优化方面为电机设计提供一定的借鉴。

为研究某款纯电动 SUV 低速正面碰撞耐撞性能,提高其保险等级,根据欧洲的 RCAR 低速碰撞测试规程,应用 ANSA 软件建立纯电动 SUV 低速结构正面碰撞有限元模型;利用 LS-DYNA 和 HyperView 软件分析该电动车 SUV 前端关键部件的变 形和吸能情况,针对其耐撞性不足的问题,从提高其刚度和强度方面进行结构和参数优化。 结果表明:前端关键部件的耐撞性 整体有所提高,吸能盒吸能和变形均明显改善,且吸能盒的压缩距离为 111. 8 mm,该值接近防撞梁距离风扇和其安装板的最小 距离 110 mm,对风扇的挤压明显减小,前纵梁的塑性变形由 45. 41%降低为 12. 52%。 并针对优化后吸能盒压缩距离和前纵梁塑 性变形不满足 RCAR 测试要求问题,应用多目标优化方法对关键部件的整体厚度进行进一步优化,结果表明:优化后吸能盒的 压缩距离为 105. 44 mm,前纵梁的塑性变形为 5. 04%,达到 RCAR 测试要求,前端结构的耐撞性提高了,并且达到了轻量化的效果。

为提升健康检测一体机的使用舒适性，通过分析老年人生理和心理的变化，确定智能健康检测一体机的功能和模块分类。采用3D软件构建健康检测一体机数字模型，导入Jack虚拟仿真软件，从人机尺寸、舒适性、可达性及可视域4方面分析不同功能下的人机交互行为，得到该设备人机适配性的关键部位，结合受力分析结果对关键部位进行改进设计，并对改进后的检测一体机进行舒适性仿真验证。结果表明：老年用户的肌肉关节和腰背部受力明显降低，操作舒适性增强，研究结果可为老年人无障碍设计提供参考。

基于面齿轮的展成磨齿加工过程,由高阶抛物曲线齿条推导出面齿轮齿面方程,利用齿向高阶抛物曲线修形 原理获得了配对小轮齿面方程,根据得到的齿面方程选取 5 个齿形参数并分别分析了其对面齿轮副啮合性能的影响。 研究结果表明,双向高阶抛物曲线齿形齿面的接触路径呈 S 形分布,并可通过改变齿形参数来改变接触印痕的位置和方 向,得到的高阶传动误差曲线上部平坦,在转换点处过渡平滑,该误差曲线能有效减小冲击,提高面齿轮传动稳定性。 这 些成果为面齿轮的齿面修形设计和面齿轮的啮合性能改善提供了思路和方法。

为提升手部康复训练器设计的合理性和准确性，提出一种基于FBS与可拓学集成的产品设计方法。通过用户调研分析，得出用户需求与产品结构间的层次关系，借助熵权法对产品需求优先级排序；以FBS模型为设计框架，进行功能-行为-结构的映射，结合发散树方法对总功能进行事元发散，映射出相应的实际操作行为；根据不同的用户需求，将系统组件分层并建立物元，运用可拓变换中的增变换和置换变换对行为进行增添和替换，得到期望行为，映射出相应结构进行可拓变换，实现手部康复训练器再设计。研究表明：以熵权法为基础的FBS模型与可拓变换相结合的设计方法不仅能提升手部康复训练器的功能结构，也可为产品创新设计提供参考。

并联机构具有结构简单、承载能力强等优点，因此基于新型3-UPU并联机构，设计了一种针对中型管道的双重驱动管道机器人。该机器人采用并联机构作为支撑驱动机构来实现支撑运动模式，包括转弯运动及在非圆柱形管道中行走。同时该并联机构具有连续转动能力，保证了机器人转弯运动的平稳性。采用四叶螺旋作为机器人的螺旋驱动机构，实现螺旋运动模式，提高机器人的运行速度。设计了一种联接变角单元，可实现两种运动模式之间的转换，并通过调整螺旋角来改变机器人螺旋运动时的速度。该管道机器人结构紧凑、速度快、运行平稳，可以在人所不能触及的管道内部进行检测和日常维护。

为设计一款符合家庭体育需求的健身器材，以跑步机的基本造型为基础，结合居家产品的特点，综合运用健身器材人体工学理论和工业设计领域知识对居家型多功能跑步机结构进行设计。利用Solid Works软件构建居家型多功能跑步机的三维模型，通过仿真模拟确保结构的合理性；嵌入PLC单元进行工作模式控制，实现各模式间的自由转换；采用有限元仿真软件对居家型多功能跑步机的零部件进行静力学分析。结果表明：居家型多功能跑步机结构强度合格。将健身器材与居家产品的功能进行融合，可为家庭体育健身器材开发提供参考。

基于自主设计研发的冰箱用线性压缩机的性能测试试验与分析的需求,设计了测试试验台的总体方案,在此 基础上,对试验系统中各关键零部件的性能参数进行了分析计算和选型设计,搭建了测试系统的软、硬件测试平台,根据 国标测试方法对线性压缩机的性能进行了试验测试,得到了不同工况下制冷量与各参数之间的关系,测试结果对分析线 性压缩机性能及对压缩机结构进行优化设计提供了数据支撑。

以计算流体力学（CFD）为基础，采用SST两方程模型，建立了汽车空调的数值仿真模型。利用某型空调总成制冷量对蒸发器单体制冷量利用率低的空调，以重庆三电蒸发器通风面速度均匀性指标（EAPI）为评估标准，通过数值仿真分析指导空调箱结构优化设计。研究结果表明：数值计算结果与试验结果吻合较好，其风量偏差为1.29%；EAPI指标非常合理且重要，指标由43.93%增加到83.54%时，总成制冷量对单体制冷量的利用率由77.59%提高到91.70%；蜗壳扩压段对风机性能影响较大，扩压段有效扩压会增加风机风量；蒸发器进气前段结构分区域调整（台阶与挡风筋）是优化蒸发器通风面速度均匀性的有效方式。

为探索影响无线耳机舒适性的工业设计要素，基于网络评论研究方法，采用爬虫技术获取无线耳机的网络评论，通过语义分析构建了无线耳机舒适性评价词语集，对网络评论进行舒适性评价编码，提取了材质因素、佩戴因素和质量因素作为无线耳机的工业设计要素，并分组统计舒适性评价频数。研究得出：3个工业设计要素对佩戴舒适性和佩戴稳定性均有显著影响。硅胶材质、半入耳式、质量较轻的无线耳机佩戴舒适性较优，但佩戴稳定性较差。为使无线耳机的佩戴舒适性和佩戴稳定性达到最佳，需综合考虑无线耳机工业设计要素的选择。基于网络评论数据获取用户需求的研究方法可为其他产品的舒适性设计提供参考。

为了高效地测量电梯导轨的直线度、垂直度、接头台阶偏差等多项参数，提出了一种基于多传感器信号分析的方法，并依据该方法设计了一套拖曳小车一体化智能检测装置，该装置由动力系统、测量小车、主控电脑3个部分组成。测量小车搭载加速度传感器和倾角传感器，在动力系统的牵引下沿电梯导轨上下运动。将传感器测得的数据传回主控电脑，根据加速度信号计算电梯导轨的接头台阶偏差，根据倾角信号计算直线度和垂直度，并实时显示在显示器上。试验结果表明，此方法比传统的吊线尺量方法效率更高，且精度符合要求。

为研究输送带在过渡段等处横截面上的应力分布情况，采用电子万能试验拉伸机分析了输送带应力应变之间的关系，运用万能摩擦磨损试验机得出摩擦因数，结合理论分析建立带式输送机刚柔耦合动力学模型并进行仿真。通过试验得到了钢丝绳芯橡胶输送带的应力-应变迟滞回线，发现了应力与应变之间的关系，并在此基础上计算出ST1600型输送带仿真所需要的弹性模量等材料参数。基于试验算得的参数，通过仿真得到槽型托辊支撑处输送带横截面上的应力近似呈梯形分布，应力从中间向两边逐渐减小；滚筒处输送带应力分布大致呈抛物线形分布，输送带中间部分应力分布最大；过渡段应力分布具有“W”形分布特点。

排放标准日益严格，国内汽车排放系统的催化效率必须进一步提高，以适应即将实施的国六排放标准。催化消声器的流场特性影响催化效率，在开发阶段研究流场特性具有重要意义。针对国六排放标准开发且由DOC+DPF+SCR组成的新型催化消声器，建立催化消声器CFD仿真分析模型，计算DPF的压差，并与试验数据进行对比分析。基于催化消声器CFD模型研究腔体速度场、温度场、压力场，重点分析了催化器进出口端面的速度均匀系数、压差及温度分布情况，表明了催化器区域流体均匀分布，温度变化较小，有助于化学反应效率的提高，且排气压力损失满足设计要求。

针对复杂机电产品在模块划分中体现出的多层级特性进行分析研究，以各层级模块化特点切入：在系统层，整合单个或多个领域设备，构建模块化生产线和工厂；在整机层，架构以通用零组件和技术要素为基础的模块化产品平台，达成终端整机的多样化；在部件层，提出基于最小子集的模块划分与聚类方法，结合定性、定量手段聚类零部件；在零件层，对零件尺寸和结构特征单元进行合理化，实现模块信息的一体化管理。随后以E系列曝光机为研究对象，将多层级分析方法应用于该产品的模块化设计，在整机、部件、零件层应用上述系列方法进行实例验证，为复杂机电产品高效模块化解决方案的实现提供了参考。

针对一种新型牵引式后悬架系统，在考虑非线性弹簧与非线性阻尼力的基础上建立了7自由度整车悬架系统动力学模型。对改进前后两种结构从车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷3方面进行了对比和平顺性分析。在理论分析的基础上，建立了整车仿真模型并进行了仿真试验研究。研究结果表明，新型牵引式后悬挂系统与原结构相比，车身加速度与悬架动挠度变小，汽车平顺性提高，验证了新结构的合理性。另外研究了悬架刚度与悬架阻尼对汽车平顺性的影响。通过分析发现：车身加速度受悬架刚度和阻尼影响明显，随着刚度和阻尼的增加而逐渐增加，汽车平顺性变差；悬架动挠度基本不受悬架刚度影响，但悬架动挠度随着阻尼的增加而降低；轮胎动载荷随着悬架刚度阻尼的增加而逐渐降低，汽车安全性增加。

提出了一种爬壁机器人的运动吸附方案，利用凸轮三轨迹结构，以简单的机械方式实现了吸附组件在机器人运动过程中相对于壁面的自动吸附和脱离，能够使得吸盘在近地时将吸附面提升为与壁面平行，从而保证吸盘不卷褶，能够提供可靠的气密性和吸附稳定性，同时分析了吸附组件的吸附安全性，为方案的实现奠定了基础。

为了降低跟踪装置成本,设计了一种可实现双轴联动的太阳跟踪装置。 首先,基于太阳高度角和方位角的变 化规律,分析了跟踪装置上滑块的理论运动轨迹,确定了装置的几何参数。 然后,研究了 m×n 个跟踪装置阵列安装时,电 池板间的投影干涉,并提出了优化安装间距和电池板宽度的方法。 最后,测试了装置的跟踪精度。 研究表明,该装置高 度角上的跟踪精度在-0. 5° ~ 0. 7°之间,方位角上的跟踪精度在-0. 4° ~ 0. 3°之间。 该装置在高纬度地区可以实现全年完 全跟踪,当太阳方位角大于 90°小于-90°时,不能实现完全跟踪。

针对电力隧道巡检过程中，部分工作可由巡检机器人取代，但是较多的特殊情况仍需人工巡检的问题，为减轻工人劳动强度，开发了一种适合隧道环境的可载人巡检车，既满足巡检人员巡检过程中代步需求，还要具有携带工具箱攀爬楼梯的功能。根据使用条件的复杂性需求，设计了巡检车的平路行走机构及楼梯攀爬机构，并构建了适合此结构的控制系统。利用SolidWorks软件对结构设计方案进行三维动态模拟，使用有限元分析软件ANSYS对巡检车的车架做了轻量设计和安全校核，验证了该设计结构的合理性。最后进行了样机制作和试验测试，试验表明该样机行进效率高、越障性能强，对电力隧道类似非结构化复杂环境有较强的适应性。