由于膜片联轴器拥有减振和误差补偿能力，故在船舶多齿轮箱系统中获得广泛应用。然而由于安装误差、系统承载变形和不对称弹性支承等因素的存在，联轴器不可避免地会产生不对中量进而影响齿轮系统的运行。因此，文中提出一种考虑膜片联轴器不对中的齿轮副准静态接触特性计算方法。该方法通过将联轴器不对中模型、啮合错位模型、系统静力学平衡方程和齿面承载接触分析模型（LTCA）相结合构建迭代计算流程，实现联轴器不对中导致的齿轮副非理想啮合状态下的接触特性分析。以船舶多齿轮箱传动系统中的双齿轮箱传动系统为研究对象，研究了联轴器不对中量、负载扭矩对人字齿轮副啮合特性的影响规律。研究结果表明：联轴器不对中对靠近联轴器的人字齿轮副影响较大，使啮合齿面载荷呈非对称分布，齿面出现脱啮区域，远离联轴器的齿轮副则不受其影响。随着不对中量的增加，啮合错位量增大，齿轮副脱啮区域增大，实际接触线长度变小，齿轮副啮合刚度减小。轻载时，齿轮副接触状态对联轴器不对中更加敏感，齿面会产生较大的脱啮区域，啮合刚度曲线发生明显变化。随着扭矩的增大，齿面达到完全接触状态，齿面上无脱啮区域，但由于联轴器不对中力使人字齿轮副左右齿面啮合错位量不对称，所以齿面呈现出偏载的现象。

液压阀阀芯附近介质流量变化导致的阀芯振动对锥阀的稳定性和使用寿命有重要影响。为了探究锥阀的三维振动特性，文中提出了一种基于虚拟双目视觉的可视化实验方法，并获得了阀芯振动的图像序列。通过对阀芯轮廓拟合得出了阀芯几何顶点的空间坐标值，提高了阀芯位置的测量精度。通过分析不同出入口压力、弹簧刚度等条件下的阀芯振动特性，发现阀芯振动的空间范围和冲击程度与液压系统运行状况和阀芯结构密切相关。入口压力从3.2 MPa增大至4.4 MPa时，阀芯振动逐渐加剧，离散度增大；预压缩量从14 mm增大至17 mm时，阀芯振动趋于平稳，离散度减小；此外，随着弹簧刚度和阀芯半锥角的增大，阀芯振动的离散度也呈现出先减小后增大的趋势，且其最小值分别在弹簧刚度为2 N/mm和阀芯半锥角为30°时出现。在阀芯振动的沿轴向、正面和侧面3个方向的投影中，侧面径向振动的波形因子大于正面径向的波形因子，而轴向振动的波形因子最小。波形因子的变化趋势与离散度的变化趋势一致，阀芯振动的离散度和波形因子呈正相关关系，且在阀芯半锥角为30°、弹簧刚度为2 N/mm时的波形因子最小。文中研究结果可以为锥阀结构的液压阀的结构设计提供理论支撑，从而提高液压系统运行的稳定性，减小振动对于液压阀的损害。

软体机械臂具有天然的柔顺性，作为末端执行器可以实现传统刚性机械臂难以实现的功能，例如可以轻松实现柔性抓取和柔性运动等，而且其对人体友好，在人机交互上具有高度的安全性。文中提出了一种软体机械臂的遥操作以及末端力反馈系统，并基于运动学模型和力反馈方法对其进行控制研究，建立了弯曲模型、伸长模型和力反馈模型，提出了控制方法和控制流程。操作人员通过操作手柄，实现了对位于另一物理空间的软体机械臂的遥操作控制，不仅能控制软体机械臂向任意方向弯曲，还可以控制其在曲率不变的情况下伸长。其中软体机械臂由3个周向均匀布置的波纹管构成，末端力反馈效果通过手柄内部的气动元件实现。该手柄是一种新型主手结构，包括手柄A和手柄B，分别控制软体机械臂的弯曲和伸长，且手柄B具有一定的力觉临场感。文中对提出的系统进行了实验验证，证明了软体机械臂在弯曲、伸长、力反馈阶段的功能，并配备皮肤模型验证软体机械臂作为末端执行器在超声波检测场景下的功能，实验数据表明，软体机械臂末端压力达7 N，力反馈控制循环时间在1 s左右。文中所建立的系统一方面发挥了软体机械臂的柔顺性，另一方面还增加了其远程控制的功能，并且带有力觉临场感，在未来可广泛应用在远程医疗、按摩等领域。

为满足液压机械臂在复杂环境下高精度的作业要求，需使其具备一个精确的力测量系统。由于液压机械臂工作环境复杂且末端接触负载大，力传感器容易受到破坏，因此，针对液压机械臂无末端力传感器的末端力精确感知的难题，以3自由度液压重载机械臂为研究对象，提出了基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量方法。本研究通过有限傅里叶级数模型设计激励轨迹，并采用递推最小二乘法辨识机械臂动力学参数。以非线性摩擦力矩模型代替库伦粘性摩擦模型，提升机械臂动力学模型精度。建立神经网络关节力矩补偿模型，减小不确定因素对液压机械臂动力学模型精度的影响。搭建AMESim/Simulink联合仿真模型，设计液压机械臂末端运行三角形轨迹，验证了本研究提出的动力学模型精度较高。分别在液压机械臂末端的水平方向和竖直方向施加500 N的恒力负载和0~500 N的变力负载，在恒力负载下，水平方向和竖直方向的末端力软测量精度分别为4.84%、2.79%；变力负载下，水平方向和竖直方向的末端力软测量精度分别可达5.73%、4.81%。通过与未优化前的末端力软测量精度对比，验证了本研究提出的基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量模型可有效提高末端力软测量的精度。

循环式行星滚柱丝杠副是一种通过多个沟槽状滚柱与丝杠、螺母螺纹啮合的传动机构。文中对循环式行星滚柱丝杠副的工作原理与运动关系进行分析，建立了循环式行星滚柱丝杠副三维模型。将该三维模型导入多刚体动力学仿真软件ADAMS中，设置了合理的虚拟样机连接关系，对其进行动力学仿真分析并提取了角速度、速度、力以及力矩等相关参数。结果显示，滚柱角速度仿真值为28.28 rad/s，滚柱公转角速度为-5.20 rad/s，螺母移动速度为1.98 mm/s，螺母位移为2 mm，上述各值与其相对应的理论值进行对比，发现误差均小于5%，从而验证了仿真结果的正确性；滚柱分别与丝杠和螺母的接触力曲线在螺母螺纹区呈现正弦曲线特性；当负载为5、10和15 kN时，不同负载下同一滚柱与凸轮环凸台之间碰撞力最大峰值分别为113.92、32.31和54.08 N，且同一负载下不同滚柱与凸轮环凸台之间碰撞力最大峰值的波动区间与上述数值范围相近，故滚柱与凸轮环凸台之间的碰撞力峰值不受负载大小影响；滚柱与保持架之间的碰撞力矩随负载的增大而增大；循环式行星滚柱丝杠副在传动过程中，滚柱角速度在螺母无螺纹区开始出现突变，最大突变的位置在滚柱与凸轮环凸台接触处。文中相关研究对优化循环式行星滚柱丝杠副整体性能具有一定的参考意义。