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对机构的动力学建模、抑振控制和惯量匹配展开研究，在国家天文台北京密云站搭建完成了尺寸比为1∶15的40m跨度FAST缩尺模型及其调试，实现了天文观测功能，指导了FAST原型机的工程建设。

提出了基于索驱动并联机构的高速分拣机器人解决方案，开发了具有高效率、低成本、低功耗和高精度特性的新型索驱动高速并联机器人。

提出了基于柔索驱动机器人的玻璃幕墙清洗实现方案。可实现清洁机器人的全平面运动，工作效率较高，实现自动化。

一种新型的基于索轨的巡检摄像装置。能实现大范围的运动拍摄，降低对拍摄环境的要求，而且制造成本低、携带方便安装简单、重构性好，可以实现多种工况速度下的稳定拍摄。

研制出两种无人机缓冲系留供电系统，分别用于小型和中大型无人机。克服小型无人机续航能力不足，无法长时间飞行或悬停的缺陷。

面向ARJ21和C919等国产飞机的生产制造过程，开展飞机整机的自动化涂装研究。采用索驱动大跨度运动平台搭载工业机器人，开发了飞机整机自动化喷涂系统，终点解决了精确定位、刚柔耦合振动和站位优化等一系列问题。

针对船舶分段非结构面涂装作业需求，设计了基于AGV平台、升降机构和六轴工业机器人的超大空间冗余自由度智能喷涂机器人系统。实现喷涂机器人系统在大范围空间内的移动和喷涂作业，推动我国船舶涂装工艺水平发展。

针对数字化车间标准缺失的问题，建立了机床制造数字化车间信息模型，并开发机床制造加工数字化车间信息管理系统，完成标准验证

提出了一种基于通用信息模型和模型映射的实现方案，并进行了实验验证。有效实现数字化设备的互连和集成且成本较低。

开展了数控机床远程运维技术与标准研究，以期提升我国机床整体的可靠性和可用性，推进制造业智能化和服务化发展。

设计了一种软体机械手，提出了一种潜在的在保持适应性的同时提高硅胶软体气动手指的扭转刚度的方法。

建立大型伺服压力机主传动系统的运动学和动力学模型；建立了动力学模型并进行了及惯量分析，分析了压力机效率模型；并进行了合理的加减速控制和运动轨迹优化。

多个中国工程院战略咨询项目及高端智库研究重点项目。