软体机器人是由柔性材料制成的新型机器人,具有刚度小、柔顺性高等特点,其运动性能、应用环境范围主要取决于驱动方式。目前的驱动方式主要有流体驱动、线驱动、形状记忆合金驱动、电活性聚合物驱动、混合驱动等,其中流体驱动由于其形式的多样性、响应的快速性、高承载性而受到青睐。根据流体驱动介质的不同,将软体机器人流体驱动方式分为气压驱动、液压驱动、微流体驱动等,同时进一步根据气压驱动的结构类型将其分为纤维编织型、螺旋型、网格型、折纸型和特殊型等;介绍了目前流体驱动的软体机器人制造技术,分析了软体机器人流体驱动方式面临的一些问题,并提出了其未来发展方向。

针对现有的等温容器放气方法存在测试误差较大、重复性较差，且测量误差分析方面研究匮乏等问题，对等温容器的测量误差进行了深入分析，分别探讨了压力梯度，温度梯度、测量噪声等对等温容器放气方法的误差影响情况，该案例可以为等温容器性能提高及放气法测量气动元件流量特性方面提供一些指导。

我国是全球最大的能源消费国，环境问题、原油进口和短缺危机已经成为我国持续发展的沉重负担。工程机械是我国的重要支柱产业之一，提高其能源利用效率是满足国民经济发展能源需求和应对环境问题的有效途径。针对工程机械许多作业机构都存在向系统回馈能量的情况，从工程机械动势能回收技术方面，介绍了对大质量和转动惯量的高频次作业机构进行节能降耗的主要技术进展和新的研究成果。希望能从能量回收原理和方法，推动行业发展和技术进步，从而提升我国工程机械的质量和水平。

针对大直径泥水盾构机液压系统,结合中铁十四局集团大盾构工程有限公司开展的芜湖长江隧道项目进程中使用的大直径泥水盾构机,围绕盾构机的工作原理及主体结构、盾构机液压系统的工作原理及主要组成成分,对盾构机液压系统故障类型及故障诊断相关技术的研究进展进行综述。总结了目前盾构机液压系统的相关技术发展现状,为盾构机领域相关研究指明了方向。对我国相关行业技术人员深入研究盾构机液压系统的组成结构及故障诊断方面提供帮助,推动行业技术进步。

液压仿真技术已成为液压系统设计分析的一种重要手段。AMESim软件作为液压仿真分析软件之一，凭借其自身的优势特点，已被工程机械行业和液压行业接受并推广应用。结合实际案例，列举了AMESim软件在系统优化设计、元件系列化开发、动态功率流仿真分析、联合仿真等方面的应用。

软体机器人是一类新型仿生机器人,具有环境适应性强、运动灵活和本体柔软性等突出优点,在空间探索、灾害救援、医疗健康等诸多领域拥有广泛的应用前景。软体机器人主要由柔性本体材料和智能驱动/传感材料构成。聚焦软体机器人的驱动技术,首先介绍了以气/液流体弹性体材料为主体的流体驱动模式;然后,对气液相共同作用下的混合气液驱动技术进行介绍;接着,围绕现有研究较广泛的电驱动技术,重点分析了电动液压技术在软体机器人领域的最新进展及应用;最后,对电/磁/光/热驱动技术及其典型应用进行了分析和讨论;同时对未来软体机器人发展所面临的困难与机遇进行了展望。

针对液压四足机器人结构布局混乱、能量损失大及控制策略复杂等问题,从机器人整机、液压系统和控制策略3个角度分析了液压四足机器人的研究现状。首先,对各团队的机器人进行介绍,指出国内外的技术差距;然后,从动力来源、系统类型、液压回路和伺服执行元件4个方面对液压系统的主要2大构成分别阐述,着重介绍了以节能为目的的阀控系统和集成化、一体化的伺服执行器;接着概述了主流的几种控制策略,并分析各自的优缺点;最后,指出液压四足机器人的发展方向将集中在高速高压化、轻量化、节能降噪以及先进的控制算法,以实现液压四足机器人的高动态性能和行业应用。

阐述液压型风力发电机组主传动控制系统国内外发展现状。介绍液压型风力发电机组主传动系统的组成、功能与运行特性,阐述液压型风力发电机组主传动控制系统的工作原理。归纳液压型风力发电机组主传动控制系统关键技术。总结液压型风力发电机组主传动控制系统的优势。

我国工程机械行业规模总量已跃居世界首位,成为国民经济发展的重要支柱产业之一。装载机和挖掘机产量均为世界第一,随着年产量和保有量的不断增加,工程机械已成为继汽车之后的又一燃油消耗主体,能量利用率已成为评价工程机械产品市场竞争力的重要指标。针对影响工程机械能量利用效率的主要因素,从提高元器件效率、降低液压系统能耗、动势能的回收再利用、动力匹配和混合动力技术方面,介绍了降低工程机械能耗的主要技术进展和新的研究成果。希望能对我国相关行业技术人员开发新的节能产品,探索、研究新的节能理论和方法,开发新型节能元件提供有益的启发,推动行业技术进步。

电液伺服系统由于其具有负载能力强、功率密度大、响应快、控制精度高等优点,在运动控制系统中占据着不可替代的地位,被广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、冶金、机床、模拟试验等多个领域。该文从电液伺服阀、电液伺服系统及实际应用等方面,对电液伺服技术的现状进行了概括性阐述,并对今后的发展方向进行了简要分析。

空气悬架系统具有寿命长、自振频率低、刚度与高度可调等优点,广泛应用于野外作业车辆。但现有空气悬架系统存在控制模式单一、参数解耦困难、非线性与时滞性严重等问题,直接限制了车辆行驶安全性、舒适性和通过性的提升。通过对世界范围内当前在悬架系统参数模型构建、汽车空气悬架系统以及空气悬架控制技术等不同角度着手的研究情况进行分析,同时提到目前我国在汽车空气悬架系统及精准控制技术方面现存问题和未来发展趋势,为我国空气悬架高精度控制技术的发展提供参考。

随着石油钻采的不断发展,钻井施工难度日益加大,很难满足井下石油钻采作业强度和效率的需要。在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了石油钻机关键设备中钻孔器、防喷器、泄油器和油管牵引器的液压系统。为推动国产石油钻采系统关键设备技术水平的提高,在分析井下石油钻采关键设备中液压系统的主要特征并对其组成和功能进行评述的基础上,对国内外液压系统在石油钻机上的应用现状进行综述。结合国内外研究进展,提出了井下石油钻采关键设备中液压系统向高可靠性、高劳动强度、高工作效率和低故障率方向发展的建议。

由中国机械工程学会流体传动与控制分会主办,上海交通大学承办的第十一届全国流体传动与控制学术会议于2020年10月31日-11月2日在上海顺利召开。本届会议的主题是“流体传动与控制+人工智能”。会议共收录内容涉及人工智能与数字化、元件与系统、密封、摩擦与润滑等6个方向的论文133篇,邀请杨华勇、焦宗夏等知名专家作大会报告9个,取得了良好效果。围绕会议主题、征文范围及大会报告与会议论文开展综述,并对相关统计数据进行了分析讨论,以供国内学者和工程技术人员研究参考,并为流体传动与控制学科发展及今后举办会议提供借鉴。

电磁直驱式液压泵具备结构简单、体积小、效率高、噪声低等一系列优点,成为目前先进液压元件研究的热点。分析了阀控式和泵控式调速液压系统的优缺点,简介了电动机与液压泵集成化来构造电磁直驱式液压泵的基本原理。重点对典型的串联、并联式电磁直驱式液压泵的基本结构、工作原理及其特性,电磁直驱液压泵的关键技术进行了论述,进一步探讨了电磁直驱式液压泵的发展趋势。

作为保证产品质量和安全性能的重要手段之一，工业设备对气密性的检测要求越来越高。针对泄漏检测的三个方面，即泄漏判断、泄漏定位和漏率定量,该文阐述国内外气体泄漏检测方法发展历史和发展现状，并对利用超声波和红外进行泄漏检测这两种近年兴起的新技术的发展状况进行了概括性的阐述。

淡水收集装置的原理及性能效率的研究对于户外活动与野外考察具有十分重要的意义。由于将空气中的水蒸气转化为可以饮用的液态水过程中涉及到相变的发生,所以能量的交换与利用是空气取水装置设计过程中必须要考虑的问题。研究并利用微流控技术及吸附解吸附原理设计了一种新型的便携微流控空气取水设备,减小了空气取水装置体积和能耗,提高了淡水收集效率。

浮力调节系统是深海潜水器的重要组成部分,可用来补偿潜水器浮力变化和调整潜水器姿态,基于6000 m无人遥控潜水器浮力调节需求,研制了一套深海油囊式浮力调节系统。详细介绍了系统组成、工作原理及关键部件的设计,对关键承压部件耐压油舱进行了强度分析、稳定性校核和深海模拟压力环境测试。试验表明该系统能够向油囊排出60 MPa高压油,深海模拟压力试验结果显示油舱能够承受66 MPa压力,两项试验说明该系统可在6000 m深海进行浮力调节;此外还对系统进行了水池姿态调节模拟实验,进一步验证了该系统进行浮力和姿态调节的有效性和可行性。

气动机械手是一个由机械、气动、电气、PLC 和触摸屏等元件构成的复杂的机电一体化工业装备,机械动作复杂且具有严格的先后逻辑关系。该文基于PLC 和触摸屏设计的气动机械手控制系统,既保证了机械手各种动作之间的严格先后逻辑关系,也实现了操作过程的可视化和系统的安全性。机械手在实际运行过程中,动作顺畅、性能稳定、可靠性高。

电液伺服系统由于其具有负载能力强、功率密度大、响应快、控制精度高等优点,在运动控制系统中占据着不可替代的地位,被广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、冶金、机床、模拟试验等多个领域。该文从电液伺服阀、电液伺服系统及实际应用等方面,对电液伺服技术的现状进行了概括性阐述,并对今后的发展方向进行了简要分析。

在一些特殊的工程应用中,常采用蓄能器作为动力源为电液位置控制系统提供压力油。与传统的电液位置控制系统不同,当采用蓄能器供油时,蓄能器出口的油液压力会逐渐降低,而压力的变化会对系统的控制性能产生较大的影响。针对这种变压力油源的电液位置控制系统,搭建了以蓄能器为动力源的电液位置控制系统实验平台,并建立了严格数学模型。通过实验手段确定了蓄能器供油压力与排油体积的关系、以及基于LUGRE模型的精确的系统摩擦力模型,以便实现系统运动过程中的有效动态补偿。构建了一种基于PID控制器+前馈补偿器+模糊控制器联合作用的复合补偿控制器,有效地降低了系统工作过程中供油压力降低、摩擦力变化等因素对实际控制性能造成的影响。通过与传统控制方法的对比实验,验证了所提出的控制算法的有效性。

介绍了用于物料拾取和搬运的气动真空技术的研究现状及发展趋势。首先叙述了真空发生器在性能提高和节能方面的研究概况，然后介绍了真空吸盘以及旋流、径流和附壁效应等新型真空发生吸取一体装置的研发进展，再介绍了真空安全技术方面的新成果，概括并总结了用于物料拾取和搬运的真空技术发展的若干趋势。

介绍了高压水射流技术的基本原理,分析连续射流和脉冲射流的原理和特点,并归纳总结了高压纯水射流和磨料水射流的不同特点,概括了磨料的两种不同混合方式的原理和特点,并介绍高压水射流作为新兴工艺技术在除锈和切割领域的应用。

思想政治理论课是落实立德树人根本任务的关键课程,传统先验知识传授在一定程度上成为制约新技术和思想发展的掣肘。流体传动与控制技术课程是机械专业核心基础课程,世界科技竞争、中国科技强国建设等多重背景为流体传动与控制技术教学提供新机遇也赋予新使命。该研究提出以建设科技强国为教学目标的课程思政“全链条”教学新模式:运用显性与隐性教育法相结合,以全员、全程、全方位参与的教育体系,融合真善美、知情意、点线面、赛创研的教学理念,挖掘背景精准、专业课程精准、图表精准、公式精准、应用精准的思政元素,如同车轮链条紧密结合、环环相扣、驱动向前。助力培养具有“科技素养、爱国情怀、专业知识”的高科技专业人才,为建设科技强国提供支持。

工程机械多路阀是工程机械液压系统中的重要控制元件,决定了工程机械的操控性能。该研究对工程机械最新发展现状进行了分析概述。重点分析了负载敏感技术、负载独立流量分配技术和双负载口独立控制技术等在多路阀中的应用,并对多路阀的发展趋势进行展望。

从设计、流场分析和优化三个方面综述了液力变矩器国内外的研究进展和现状并对未来的发展趋势做了初步的探讨,包括扁平化设计、设计平台的开发以及流场特性细节的研究等。结合上述研究成果,指出设计、流场分析和优化之间的相互关系,重点分析了液力变矩器设计分析集成的发展新趋势,并讨论了集成系统实现的关键技术。

为应对传统液压电磁换向阀不能长期供电和油液对温升敏感等工况,以三位四通液压换向阀为载体设计一种新型三稳态电磁换向机构,机构快速换向性使得阀口迅速关闭导致管路产生液压冲击,故引入磁流变阻尼技术,将“剪切-阀”式磁流变阻尼装置沿阀芯轴线串联,通过控制阀口关闭速率以缓解液压冲击对系统的不良影响。仿真结果表明:主动控制阻尼的换向过程随着阻尼力的增大而放缓,管路液压冲击峰值随之减小且振荡时间随之缩短,但由于换向时间较短,变阻尼装置响应能力有限,不建议其采用闭环控制。

风力发电是可再生能源领域中最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一,具有广阔的应用前景。液压技术由于可以达到大功率输出、可靠的控制精度、所占空间少等要求,在风电行业中得到广泛的应用。该文从风电机组液压制动系统、定/变桨距功率液压控制系统以及液压主传动系统三个方面介绍了液压技术在风力发电中的应用,并通过理论分析和原理图进行详细的说明。分析表明,在风力发电中应用液压技术可以提高系统稳定性,减小风速波动对系统部件的冲击,提高风力发电的效率。

 选区激光熔化（SLM）是一种金属增材制造技术，它利用激光逐层熔化金属粉末累加成形，在复杂零部件和轻量化结构成形上优势明显。分析了液压系统中复杂流道结构的典型特征，提出了传统加工流道局部压损过大、轻量化程度不足两个问题。基于SLM技术，进行了伺服阀集成块的设计成形，实现了集成块整体37%的减重，提取的典型流道仿真结果显示，压力损失降低了50%。最后提出了一种综合约束分析、模型设计和仿真评估的复杂液压流道轻量化设计方法，初步显示了增材制造液压集成块在轻量化和改善油液流动特性上的潜力。

环境压力补偿是目前深海水下液压系统最常用的结构。本文介绍它的结构与工作原理,分析了影响其长时间工作可靠性的两大核心风险——旋转轴动密封和运动软管老化问题。在此基础上,介绍了远程液压源、深海静压源两种目前国外回避上述风险的方法,分析了各自的优缺点和适用条件。最后指出,廉价的、长寿命的海水液压系统,仍然是彻底解决深海水下液压系统的高风险问题的最佳途径,但尚有一段路要走。

轴向柱塞泵具有变量形式丰富,功率密度大的优势,在机器装备中通常是最重要的主泵,应用非常广泛。该文详细阐述了国内外柱塞泵在减振降噪方面的研究现状,重点围绕降噪结构与装置、噪声激振源模型与测试、低灵敏度全工况降噪方案三个技术方向,并对降噪技术的发展趋势进行了预测。

针对传统鱼雷舵机电液伺服驱动系统中存在的压力脉动大、工作效率低等问题，提出了一种基于电动静液作动器的鱼雷舵机系统，采用交流伺服电机通过联轴器驱动微型液压泵，控制微型定量泵的旋转速度,改变进入整个鱼雷舵机的流量,最终实现鱼雷作动器的精确运动，能够有效减小系统脉动，并提高系统效率至70%以上。通过鱼雷舵机伺服系统的计算，对其必要元件选型，并采用AMESim仿真，当作动缸末端位移量在0.021 m趋于平稳时，此时EHA舵机系统受力均大于2500 N，调整时间为0.2 s，且幅频特性为16 Hz，相频特性为41 Hz，保证了鱼雷舵机系统的快速响应，仿真结果满足工作需求，对鱼雷舵机的研发有重大理论意义。

利用ABAQUS流体压力渗透载荷的加载方式对航空作动器VL密封圈进行有限元仿真分析，该方法不但可以得到高压（35 MPa）下的收敛解而且可以自动寻找唇口接触与分离的临界点。仿真过程分为过盈装配和流体压力加载两个分析步。分别得出在不同的压力下流体压力载荷下密封圈的应力应变云图、唇口接触宽度以及唇口接触区接触压力分布图。计算结果可以为高压下航空作动器密封的理论计算提供相关参数，为航空作动器VL密封圈的实际应用提供相关依据。

针对国产多路阀微动特性差的特点，为实现多路阀主阀芯在微小动作时的控制精度，提出了改变二通压力补偿阀阀口结构，从而改善多路阀微动特性的方法。通过建立负载敏感多路阀系统数学模型，并采用MATLAB编制动态仿真程序，对二通压力补偿阀两种不同阀口结构对整阀微动特性的影响进行仿真，分析并得出改善后的二节圆弧形节流槽型式能提高小流量工况下系统稳态输出流量的线性度、分辨率和控制精度，同时减小动态响应过程中主阀口的压差波动和响应时间。

分析了工程机械,尤其是挖掘机液压系统中典型的变量柱塞泵、多路阀及变量液压系统的结构特点和工作原理,总结了近年来国内外工程机械关键液压元件及系统研发中的主要进展。结构简单化、高可靠性、节能、操作舒适是工程机械液压元件及其系统发展的主旋律,增强变量泵中控制阀的抗污染能力是提高变量泵工作可靠性的关键,复杂阀体铸造问题将促使整体式多路阀向分离式结构回归。

磁流变传动具有反应迅速可逆、控制简单且能耗低、抗外界干扰能力强等特点,在机电设备软启动、软制动、无级调速和过载保护等方面具有广泛的应用前景。在阐述磁流变液基本概念的基础上,首先介绍了磁流变传动基本形式和工作原理;其次,综述了磁流变传动技术的国内外研究进展和现状,指出了当前研究在大功率应用场合尚存在的局限性与不足;最后,从磁流变液材料的可靠性、磁流变传动装置的温度特性以及散热问题三个方面,着重分析了磁流变传动技术的发展新趋势和关键技术。

液压阀口通常伴随剧烈的介质流动，诱发空化相变、流体自激、结构振动等复杂气液固耦合激振问题。通过流动可视化实验，获得流动现象的直观捕捉，有助于深入理解现象的物理本质，揭示问题的内在机制，获得合理的建模依据，进而提出解决问题的有效办法。在分析液压阀口流动可视化实验研究进展基础上，综合实验内容要素，阐述了 “看”、“听”、“演”的可视化实验研究方法与技术手段。

对输运液氢的离心式液氢泵进行低温结构设计与动力单元分析,叶轮是速度能转变为压力能获得高压流体的重要部件,对离心泵的稳定输出特性有较大的影响。其中,转子(包括转轴和叶轮)是连动部件,也属于低温泵结构性传热部件。对应用于储运系统的某小流量高压头的离心式液氢泵的叶轮和转轴部件,进行功能分区,利用CFD内嵌模块对其进行数值计算。根据运行系统中输送载荷,对低温条件下的转子部件进行热-结构耦合瞬态应力应变分析,获得其动力特性;采用流固耦合方法,对叶轮区的流体域进行数值计算,分析不同流体载荷下叶轮表面应力分布;对低温离心泵轴-叶轮的传热区进行设计,分析低温-室温隔热效果,为离心式液氢泵的设计研发、结构优化和性能改进提供理论依据和参考。

为实现地下隧洞施工高效排污及排渣,开发了一款适用于掘进机设备的真空气力输送泵系统。详细介绍了气力输送系统及组件,通过负压吸送、正压压送方式实现污水、泥渣、固体颗粒等气力输送,实现无旋转叶轮部件的流体输送。采用CFD方法,运用Fluent软件对气体喷射器结构仿真分析得出设计参数,运用EDEM-Fluent流固耦合仿真方法探究渣石与空气或水输送状态,得出使用边界条件,有效指导了设计及应用。同时真空气力输送泵系统提高了地下隧洞掘进效率和隧道文明施工水平。

该伺服阀试验台是为飞机大修厂研制的,按要求设计了相应的液压测试系统及计算机辅助测试系统。该试验台即可测试压力伺服阀又可测试流量伺服阀,测试范围基本覆盖国内航空伺服阀生产厂家。经使用结果表明,该试验台测试效率高,系统稳定可靠,能够满足伺服阀性能验收及故障检测等要求。

为减小“困油”所引起的压力冲击与流量脉动,基于双斜型卸荷槽、根据齿轮的啮合特点以及啮合过程中困油腔容积的变化规律,对原耳形卸荷槽进行优化,设计了一种具有更大卸荷面积、结构更加紧凑且易加工的梯形卸荷槽。在数值模拟过程中,分别监测耳形、梯形卸荷槽所在的齿轮泵流场困油区压力与出油口流量变化情况。结果表明:当转速在1000~4000 r/min内变化时,梯形卸荷槽能使困油容积区域压力峰值比耳形卸荷槽分别降低36.3%~47.5%,10.7%~22.5%;能使出油口流量脉动系数降低20%~86.1%。证明了梯形卸荷槽降低困油压力缓解困油现象的高效性与降低泵出油口流量脉动的有效性,为渐开线外啮合齿轮泵卸荷槽的创新设计提供了一种新的途径。