介绍了液压自由活塞发动机的三种基本结构、工作原理和优点，重点分析了液压自由活塞发动机由于其独特的结构所具有的特性、研制过程中的关键技术、研究难点，以及相应的研究现状，讨论了制约液压自由活塞发动机走向产业化的瓶颈技术，以及为解决这些技术所进行的探索和尝试。推动液压自由活塞发动机的发展可从结构改进、燃料及燃烧技术突破及多学科融合技术等方面进行。
线缆布线与安装是复杂机电产品设计中带有普遍性的难题，线缆的敷设质量已成为衡量产品整机性能和可靠性的一个重要指标。介绍了线缆虚拟装配的内涵和主要研究内容，重点对线缆虚拟装配涉及到的关键技术及其特点进行了分析，对比分析了国内外线缆虚拟装配的研究现状，分析和指出了线缆虚拟装配存在的问题以及发展趋势。最后对增强现实技术在线缆装配领域中的应用进行了展望。
通过对国产数控机床精度的大量调研发现,非正常磨损造成机床精度衰退的数目占机床总数的比例较大。为了更清晰地找出精度下降的原因，从主轴精度、基础件几何精度和各轴的运动精度入手，分别在机床的设计、制造和使用三个阶段分析了造成国产数控机床精度保持性差的原因。针对不同类型机床精度，提出了提高机床精度保持性的方法。
论述了磨料液体射流抛光过程中的材料去除机理，介绍了磨料液体射流加工系统平台的国内外研究成果。从速度变化、材料去除、表面演化、表面粗糙度、数值模拟五个方面阐述了磨料液体射流数学模型的构建状况。系统分析了主要工艺参数如磨粒动能、射流压力、磨料、喷射角度、喷射距离、添加剂对加工结果的影响规律,并总结了磨料液体射流抛光技术发展历程。最后针对其将来的研究方向与内容给出了进一步的建议与展望。
电火花加工技术的发展带动了电火花修整超硬磨料砂轮技术，改变了传统砂轮“硬接触”修整方法。近年来，许多学者致力于研究超硬磨料砂轮的电火花修整方法，为提高磨削效率和磨削精度做了大量有意义的研究。基于大量文献的论述与研究，回顾了近三十年来电火花修整超硬磨料砂轮技术发展过程的各种研究内容以及取得的成果，完整地阐述了电火花修整金属基超硬磨料砂轮技术的基本原理。以立方氮化硼(CBN)和金刚石磨料砂轮修整为主要应用，对不同电极、不同放电介质、不同放电参数以及现代工程理论辅助下的建模分析方法等方面做了介绍，分析了现有电火花修整技术发展中存在的问题，探讨了未来发展的方向及趋势。
航空液压管接头是直接影响飞机安全和可靠性的重要元件。为全面了解各类航空液压管接头性能，介绍了永久式、可分离式和柱端式三大类航空液压管接头的基本特点；从结构、原理、使用范围、设计标准和供应商等方面对主要液压管接头进行了详细阐述； 从耐压能力、拉脱强度、质量和安装等方面对比分析了三大类管接头中每种管接头的性能和优缺点；针对不同压力级别系统给出了航空液压管接头的选择推荐，展望了航空液压管接头未来的发展方向，指出了我国在该领域与国际先进水平的差距。
选择性电沉积技术可用于机械零件局部表面功能性涂层的制备，还可用于局部损失部位的尺寸恢复，该技术具有沉积电流密度大、沉积速度快的特点，但同时存在沉积层残余应力大、易产生裂纹、质量不均匀等不足。将超声波引入选择性电沉积可减小沉积层的内应力，提高沉积层的硬度和耐腐蚀性能，实现机械零件局部高性能涂层的制备及小型精密件的快速成形。介绍了浸没式超声辅助选择性电沉积、超声辅助喷射电沉积以及工件振动式超声辅助喷射电沉积等超声波在选择性电沉积技术中的应用方式，重点介绍了超声波对镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等的影响，探讨了超声空化、热效应和机械效应等超声波影响选择性电沉积的机理，并指出了超声波辅助选择性电沉积技术存在的问题及发展方向。
陶瓷材料因其优越性能而一直受到广泛关注，但传统的陶瓷零件制造技术工艺复杂、难度大、周期长、成本较高，从而限制了陶瓷材料的应用范围，而3D打印增量成形技术为克服传统技术的不足提供了一种新的途径。介绍了现有陶瓷零件增量成形技术，并从所能达到的密度、强度、收缩率水平几个方面分析了各项技术的优缺点，重点介绍分析了成形与烧结一体化的高致密陶瓷零件的高效增量成形新技术，并指出该一体化成形技术将是陶瓷零件增量制造技术未来的重点研究方向。
综述了两种机械加工强化机理：组织强化和应力强化。根据晶体位错理论分析，组织强化通过改变金属材料微观组织，提高位错密度，使材料流变应力增加，强度提高。介绍了用于解释机械加工位错强化、晶界强化、应变强化、择优取向强化的理论模型及各强化机理在机械加工强化中的作用，分析了应力强化中残余应力的产生原因。以文献研究为基础，总结了机械加工工艺强化原理和工艺设备的发展现状，讨论了机械加工强化机理和强化工艺的对应关系，指出了机械加工强化工艺的发展方向。
对国内外蛇形机器人进行了研究和分析，将其分为形态研究、运动学和动力学模型、步态控制及稳定性等研究内容，从二维运动和三维运动角度，对研究内容进行了综述、分析和总结。结合蛇形机器人的结构和运动步态特点，对国内外研制的蛇形机器人进行了分类，最后对蛇形机器人的研究发展进行了展望。
首先，介绍了多目标柔性作业车间调度问题的数学模型和有关定义；其次，总结了相关优化算法理论，汇总了MOFJSP优化算法的研究成果, 重点综述了求解多目标优化问题性能优良的计算智能方法和智能搜索算法；最后，指出MOFJSP优化算法若干有待进一步研究的方向和内容，并为下一步研究提出了建议。
海底岩芯取样钻机是开展海洋地质及环境科学研究、进行海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘察所必备的关键技术装备。首先对世界深海岩芯探测取样技术与装备的发展历程进行了梳理，重点介绍了目前世界上几种典型的海底岩芯取样钻机性能、结构和技术特点；然后，分别对海底岩芯取样钻机中的稳定支撑及调平技术、取芯技术、钻杆钻具接卸存储技术、液压系统与压力平衡技术、光纤动力复合电缆供电与通讯技术、下放与回收技术等关键技术进行了分析；最后，分析和预测了深海矿产资源岩芯探测取样技术与装备的发展趋势——将朝着大型化、多用途化、智能化、专业化和便利化以及高保真取样方向发展。
从理论分析、数值模拟、实验研究三个方面综述了近年来国内外学者关于电磁热止裂及其在焊接接头强化应用研究方面的进展情况。利用ZL-2型超强脉冲放电装置对含有裂纹的焊接接头进行电磁热止裂，发现脉冲放电能够遏制焊接裂纹的快速扩展，修复焊接接头内部裂纹缺陷，提高接头的力学承载性能。最后对未来电磁热焊接接头止裂强化在工程上的应用前景作了展望。
介绍了国内外空间站用大型末端执行器的研究和应用现状，着重对航天飞机机械臂末端执行器、加拿大SSRMS末端执行器、日本JEMRMS末端执行器以及欧洲航天局ERA末端执行器的工作原理、性能特点、适用范围和典型应用场合等关键技术进行了深入的分析，并对比了上述末端执行器的性能。总结了空间站用大型末端执行器的共性技术特点，指出了空间站用大型末端执行器未来可能的发展趋势，为从事空间站用大型末端执行器研究工作的科研人员提供一定的借鉴和参考。
向用户提供“物理产品和/或产品服务”的一体化解决方案逐渐成为一种趋势，是面向服务的模块化设计的新阶段。从面向服务的模块化设计的研究内容及现状分析出发，比较了传统物理产品与集成产品和服务提供（广义产品）的区别。系统归纳和提出了广义产品的模块化设计方法。讨论了面向服务的产品模块化设计的可能研究方向，如个性化设计、生态化设计、智慧化设计等。
无轴承异步电机集磁轴承和异步电机优点于一体,既能产生支承转子的径向悬浮力,又能产生驱动负载的电磁转矩,在高速机床电主轴、压缩机、涡流分子泵、计算机硬盘驱动等特殊场合具有广泛的应用前景。在介绍无轴承异步电机工作原理的基础上,对迄今为止出现的具有代表性的无轴承异步电机结构、数学模型以及控制技术进行了综述,针对目前无轴承异步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承异步电机技术的研究方向和发展趋势,以期为进一步研究无轴承异步电机技术指明方向。
大型化、高可靠性、长服役周期已经成为当今世界风电装备发展的方向,这给大型风电装备的传动齿轮箱的设计制造技术带来了一系列的挑战。统计结果表明,影响风电齿轮传动系统服役的关键问题是关键机械零部件的失效故障。近年来各国在关键零部件损伤失效机理方面开展的基础研究工作,为风电齿轮箱系统的先进设计制造技术的研究与发展奠定了坚实的基础。必须紧扣风电齿轮箱设计制造技术的基础理论和发展方向,才能真正缩短我国与世界先进国家在风电传动系统的设计制造水平方面的显著技术差距。
机械制造系统能效评价是对机械制造系统能量消耗状态和能量消耗过程及其能量效率的系统评价,它是机械制造系统降低能量消耗、提高能量效率的基础,其研究正在国际上兴起。首先,对机械制造系统能效评价的特点进行了分析,提出了能量消耗状态及其能效评价的多能量源特性和层次分布特性、能量消耗过程及瞬态能量效率的复杂多变性和产品全生命周期过程特性4个特点;然后,基于上述特点分析,对机械制造系统能效评价内容和能效评价指标的研究现状进行了分析;最后,指出了机械制造系统能效评价的发展趋势,即机械制造系统能效评价指标完整体系的建立、机械制造系统能效基础数据库的建立、机械产品和制造任务能量消耗的定额化、机械制造系统能效评价的标准化以及机械制造系统能效评价及能效提升的信息化支持平台开发等。
对近20年来钹式换能器（cymbal）在水声领域的研究情况进行了全面的分析,分析对象包括阵元水下振动模式、材料和尺寸参数对阵元机电性能的影响规律、阵元抗静水压性能、阵元指向性形成、新型材料的应用以及组阵对频率、阻抗等性能的影响,同时对钹式水声换能器理论研究用到的几种主要方法做了对比和分析。最后指出了钹式水声换能器未来的几个主要研究方向。
活塞环面临着极为严重的磨损问题,目前工业界广泛采用涂层技术来提高其耐磨性。对近年来活塞环表面耐磨涂层制备技术及相关材料进行了综述，分析了活塞环表面摩擦磨损机理的研究成果及存在的问题，总结了相关磨损实验装置的研究进展。
为了保障船舶柴油机的安全运行，研发了一种基于多尺度传感器信息融合技术的船舶柴油机故障诊断系统。在此基础上，从摩擦学与动力学耦合的角度，对船舶柴油机摩擦学系统状态监测与故障诊断关键技术研究进展进行了分析,指出了尚待解决的问题和今后的重要研究方向。
根据微纳米三维测量的发展和研究现状，首先归纳了三维微纳米测头的技术要求并进行分类，然后对国内外微纳米CMM测头的研究进展进行了介绍和比较，指出了各种类型测头需要解决的问题。针对这些测头的局限性，探讨了正在研究的新型三维谐振触发方法和触发测头。最后对微纳米三坐标测头的研究与开发趋势进行了总结和展望。
基于纳米连接的纳米焊接技术是进行纳米制造的关键技术，各国科技工作者对此进行了不懈的探索。综述了基于纳米连接的纳米焊接技术的最新进展，包括基于热输入的熔化焊接和无热输入的冷焊接，介绍了通电热输入和以光作为热源的热输入以及纳米接触的自发焊接，焊接对象包括金、银等金属纳米线，以及碳纳米管等非金属纳米线。
超声激励-光纤光栅检测技术兼具光纤光栅的抗电磁干扰、分布式传感及超声波的方向性好、穿透能力强等多项优点,国外已有很多高校和研究机构对此展开研究,而国内还未见相关报道。总结了超声激励-光纤光栅检测技术的三个关键问题——超声激励下光纤光栅的高速解调技术、光纤光栅的应变传递特性和敏感特性的研究进展及该技术的应用概况,分析了存在的问题及发展方向。
介绍了超声波测量接触刚度的基本理论、实验方法和影响因素,对超声波测量接触刚度的研究历史和现状进行了分析和总结。超声波的波长远大于微凸体接触尺寸,接触表面的反射系数和入射系数是接触刚度的函数,根据实验获得的入射系数或者反射系数可以计算出接触刚度。超声波的频率、接触压力和材料的物理性质对接触刚度的测量有一定影响,接触压力较大时,纵波的反射系数和透射系数对载荷的变化不敏感,在这种情况下用横波检测比较好。利用超声波测量的接触刚度与理论计算出的刚度具有较好的一致性,表明超声波方法可以用于测量接触刚度并且具有一定可靠性。指出了超声波测量接触刚度研究中存在的问题和困难,展望了该技术在机械接触刚度测量方面的发展趋势。
阐述了超声振动塑性加工的作用机理,定量分析了表面效应中摩擦力矢量反向的原因。在介绍国内外超声振动塑性加工技术研究现状的基础上，对一些典型超声振动塑性加工技术的应用例子进行了剖析,并探讨了目前超声振动塑性加工技术需要解决的问题及研究方向。
类哺乳动物腿式机器人凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,使其具有广泛的应用前景。从双腿式机器人和四腿式机器人两个方面介绍了国内外类哺乳动物腿式机器人的研究现状,分析和讨论了腿式机器人在腿部结构、关节驱动、导航、稳定性判据和控制算法方面的相关理论与方法,对存在的问题进行了讨论，并对未来的发展趋势进行了预测。
基于图论模型的故障诊断方法已被广泛应用于解决复杂系统的故障诊断问题。根据图论模型的建模思想、模型表达、推理方法，对现有的主要图论模型进行了分类。对目前图论模型的研究现状、研究成果以及存在的优缺点进行了综述，并通过分析国内外基于图论模型故障诊断方法在实际工程应用中存在的不足，提出了一些解决问题的思路。最后阐述了该类方法的发展趋势。
系统阐述了垂直轴风力发电机几种主要类型的结构、原理及应用情况，简要介绍了在提高风能利用率方面所作的性能改进以及垂直轴风力发电机几个关键的组成部分取得的最新研究进展，指出垂直轴风力发电机是今后风力发电发展的主要方向。最后，针对目前垂直轴风力发电机研究现状的不足之处，提出了需要进一步研究的问题。
在各种可再生能源利用中,风能是使用最为广泛和发展最快的可再生能源之一,是近期内最具有大规模开发利用前景的可再生资源。通过对风力发电产业现状进行梳理、归纳和分析,总结了风电机组未来发展趋势,并对风电机组风轮气动分析、载荷计算与分析、结构动力学与控制、能量流传递与调控和变桨距系统等研究现状和面临的问题进行了分析。指出风电机组是涉及多学科理论的复杂非线性系统,包含多物理场和多物理过程,在进一步深入研究过程中,应充分运用多学科知识,采用系统科学的思想方法才能获得全面深入的研究结果。
阐述了汽车质心侧偏角估计对于汽车稳定性控制的重要意义。从量测仪器、估计算法、物理模型、轮胎模型四个方面对国内外的质心侧偏角估计的研究进行了归纳、分析,重点列举比较了各类估计算法的优缺点,最后指出了建模的准确性、不同传感器信号的融合问题、传感器误差的处理、参数的自适应四个方面存在的问题以及发展趋势,并着重指出了参数自适应将是算法研究的重点。
阐述了无轴承永磁同步电机径向悬浮力的产生原理,综述了无轴承永磁同步电机的关键技术,对无轴承永磁同步电机的几种典型结构、数学模型及无轴承永磁同步电机的控制技术进行了详细分析。针对目前无轴承永磁同步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承永磁同步电机技术的研究方向和发展趋势。
介绍了伪装技术的含义,指出伪装技术在现代战争中的重要性。详细说明了现阶段应用于军事伪装领域的几种伪装技术的原理及其应用,其中包括遮障技术、示假技术和迷彩伪装技术,展示了当今世界军事伪装技术的发展现状。分析了军事伪装技术的发展趋势,指出伪装技术正向着多波段、多元化、智能化的方向发展;随着更多学科理论的应用,伪装技术会融入更多的新方法和新思路。
随着新技术和新工艺的不断引入，旋压设备在传统设备的基础上有了很大的创新与改进。介绍了国内外旋压设备的发展历史和发展现状，分析了当前国外旋压设备的性能特点，尤其是其创新性，介绍了当前国内生产企业、研发单位对旋压设备的研发情况，比较了国内外旋压设备发展的差距，探讨了未来旋压设备发展的趋势。
