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| 1 | 变胞原理和变胞机构类型显示文摘追述了变胞机构的发展,首次阐述了变胞原理及其在变胞机构的应用。进一步探讨了变胞机构与其他机构的区别,提出了变胞机构的延伸和分类,有助于挖掘具有变胞特性的原有机构和设计构造新的变胞机构。探讨了变胞方式,阐明了数学模型在变胞构态演变中的运用。并进一步运用各种例子,探讨了变胞机构在国内外的发展和在机器人以及制造业的应用,尤其是变胞原理在机器人及机器手的应用。该研究奠定了变胞机构的理论基础,为变胞机构新的研究和发展开拓了道路。 | 戴建生 丁希仑 邹慧君 | 2005 | 机械工程学报2005，41，6： | 90 |
| 2 | 变胞机构的研究综述与展望显示文摘随着变胞机构研究的深入,变胞机构理论和应用也不断地发展和创新,有必要将现有的研究成果加以总结和分析,对未来的发展趋势进行展望,以促进变胞机构理论和应用的进一步发展。在变胞机构研究的基础上,介绍变胞机构的起源和意义,提出判定条件和5种变胞方式及其实现方法。并按照变胞机构的结构学、运动学、动力学、柔性变胞机构等方面,对变胞机构理论的研究现状进行阐述。鉴于变胞机构的结构学研究较多,按照变胞机构的构态描述方法、结构分析方法和结构综合方法等3个方面进行总结。并介绍变胞机构在航天、现代制造业和机器人等领域的应用现状。对于变胞机构的未来发展趋势进行构想和展望,提出几个未来潜在的研究方向。 | 李端玲 张忠海 戴建生 张克涛 | 2010 | 机械工程学报2010，46，13： | 42 |
| 3 | 变胞机构的分类及其构态分析显示文摘对变胞机构进行科学的分类,是变胞机构分析与综合的基础,是对其进行运动学及动力学研究的关键。根据变胞机构的本质特征对其进行了分类,即把变胞机构分为Ⅰ类变胞机构、Ⅱ类变胞机构、Ⅲ类变胞机构和Ⅳ类变胞机构,同时给出了4个典型例子并对其进行了构态分析。 | 金国光 高峰 丁希仑 | 2005 | 机械科学与技术2005，24，7： | 28 |
| 4 | 变胞机构全构态动力学模型及其数值仿真研究显示文摘依据Kane方程建立了变胞机构任意构态的动力学方程。引入广义速率的变换矩阵,建立了包含所有构态的变胞机构全构态动力学模型———一种组合式的微分/代数方程;全构态动力学模型用正交补阵的方法求解,根据变胞机构的特征,引入其构态切换条件;最后通过数值仿真算例说明该方法的应用。动力学仿真结果表明,变胞机构由一个构态向下一个构态切换的瞬时,机构将产生很大的冲击力。 | 金国光 丁希仑 张启先 | 2004 | 航空学报2004，25，4： | 19 |
| 5 | 基于变胞原理的变自由度机构拓扑型分析显示文摘变自由度机构是一类具有特殊用途的机构。根据自由度的变化规律对变自由度机构进行了分类;利用变胞机构原理和拓扑理论对变自由度机构自由度的变化过程进行了构态变换描述。提出了一种对不同类型的变自由度机构进行拓扑型分析的“杆-杆”合并的新方法,由于把机构的型分析问题转化为矩阵计算,该方法可推广应用于更复杂的问题,并有利于在计算机上进行机构型分析。通过实例对该方法进行了验证。 | 郭宗和 马履中 杨启志 | 2005 | 中国机械工程2005，16，1： | 19 |
| 6 | 机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用显示文摘生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能,以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态,可以满足多任务、多工况与多功能的要求,然而,决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度,以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具,揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系;探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形,回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源,综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。 | 康熙 戴建生 | 2020 | 中国机械工程2020，31，1： | 19 |
| 7 | 变胞机构研究中的几个问题显示文摘变胞机构自1988年提出后,获得了国内外机构学学术界的广泛兴趣.这篇文章追溯了变胞机构的演变和提出过程,回顾了国内外的发展,深入阐述了变胞机构的原理.这一原理有助于建立变胞机构与可展式机构的区别,变胞机构与运动转向机构的区别.并有助于概括变胞机构的分支.本文进一步阐述了变胞机构的分类,从而开拓了新型变胞机构开发的若干方向. | 戴建生 | 2004 | 机械设计与研究2004，20，z1： | 15 |
| 8 | 基于变胞原理的一种探测车机构设计与分析显示文摘提出了一种具有特殊结构的六杆球面变胞机构,并对该机构进行了构态变化分析,给出了在不同构态时机构的邻接矩阵.依据机构在不同构态时的特殊性质,将该球面变胞机构应用于变结构腿轮式探测车车身的设计.通过车身机构的自我重构以及腿式和轮式结构的变换,使这种探测车能更好地适应星球等复杂环境的探测.对此新型变结构机器人的结构进行了详细的描述,并对机构的自由度进行了分析,同时给出了探测车的典型变形构态. | 张克涛 方跃法 房海蓉 | 2007 | 北京航空航天大学学报2007，33，7： | 13 |
| 9 | 一种基于变胞变换的柔顺剥线钳显示文摘剥线钳是一种用于剥去电线绝缘皮的手持工具。现有的剥线钳结构复杂、成本高、容易磨损。考虑到剥线钳在运动过程中自由度会发生变化,将变胞变换的思想引入剥线钳的设计中,基于柔顺五杆机构得到一种新型的柔顺剥线机构。利用伪刚体模型法对柔顺剥线钳的不同工作状态进行建模,给出了相应的运动静力学模型;根据剥线钳的设计要求建立优化目标函数,并采用粒子群算法完成了优化设计。参照优化结果加工的样机对不同规格的电线进行剥线测试,证实该新型柔顺剥线钳具有较好的剥线效果,可大幅降低现有剥线钳的成本,便携且具有结构简单、工作可靠等优点。 | 达选祥 勾燕洁 陈贵敏 | 2015 | 机械工程学报2015，51，1： | 13 |
| 10 | Typical Gait Analysis of a Six-legged Robot in the Context of Metamorphic Mechanism Theory显示文摘The equivalent mechanism of the system is often considered as one specific mechanism in most existing studies of multi-legged robots, however the equivalent mechanism is varying while the robot moves on the ground. Four typical tripod period gaits of a radial symmetrical six-legged robot are analyzed. Similar to the metamorphic mechanism, the locomotion of multi-legged robot is considered as a series of varying hybrid serial-parallel mechanisms by assuming the constraints of the feet on the ground with hinges. One gait cycle is divided into several periods, and in different walking period there is a specific equivalent mechanism corresponding to it, and the walking process of multi-legged robot is composed by these series of equivalent mechanisms. Walking performance can be got by analyzing these series of equivalent mechanisms. Kinematics model of the equivalent mechanism is established, workspaces of equivalent mechanisms are illustrated by simulation and a concept of static stability workspace is proposed to evaluate the static stability of these four gaits. A new method to calculate the stride length of multi-legged robots is presented by analyzing the relationship between the workspace of two adjacent equivalent parallel mechanisms in one gait cycle. The stride lengths of four gaits are given by simulations. Comparison of stride length and static stability among these four typical tripod gaits are given. It has been proved that mixed gait and insect-wave gait II have better static stability than mammal kick-off gait and insect-wave gait I. Insect-wave gait II displays its advantage on stride length while the height of robot body lower than 87 mm, mammal kick-off gait has superiority on stride length while the height of robot body higher than 115 mm, and insect-wave gait I shows its shortcoming in stride length. The proposed method based on metamorphic theory and combining the footholds and body height of robot provides a new method to comprehensive analyze the performance of multi-legged robot. | XU Kun DING Xilun | 2013 | Chinese Journal of Mechanical Engineering2013，26，4： | 12 |
| 11 | 一种计算平面机构自由度的新方法显示文摘计算平面机构自由度的契贝谢夫-克鲁伯(Grübler-Kutzbach)经典公式看似简单,但使用起来却经常出错。在对现行多数《机械原理》和《机械设计基础》等教材中关于平面机构自由度计算中存在问题进行深入分析的基础上,也可得到相似的结论。为此提出一种计算平面机构自由度的新方法,并对相应的Grübler-Kutzbach公式进行变异。即通过引入实约束高副、虚约束高副、全约束低副和半约束低副等新概念,解决了目前在平面机构自由度计算中存在的问题,为平面机构自由度计算的严谨性和科学性进行了有益的探索。 | 郭卫东 于靖军 | 2013 | 机械工程学报2013，49，7： | 12 |
| 12 | 肢体协调运动康复机器人的机构设计与实验显示文摘针对临床上缺少一种肢体协调运动康复训练设备的现状,研制了一款适用于偏瘫患者个性化训练的上下肢协调运动康复机器人.首先,在探究正常步态上下肢协调运动规律的基础上,选择以肩、膝关节角度协调变化规律作为机器人的设计目标;然后,基于五杆变胞机构设计了康复训练机构及主/辅传动链,并对训练机构进行了运动学分析;最后,在样机上进行了实验,结果表明该机器人能够满足设计目标. | 姜礼杰 陈进 王良诣 侯言旭 王勇 | 2016 | 自动化学报2016，42，12： | 10 |
| 13 | 变拓扑机构理论的基本问题显示文摘研究了变拓扑机构理论的三个基本问题:变拓扑机构的定义、变拓扑机构的基本变拓扑方式及其相关性。主要以图论和点形图理论为工具,在定义机构拓扑结构、机构理想化、理想机构、机构的元和变元集等新概念基础上,提出了变拓扑机构新概念,并给出了严谨的数学定义。提出了变拓扑机构的三种基本变拓扑方式,准确表述了三种基本变拓扑方式的内涵。基本变拓扑方式是变拓扑机构拓扑结构变化的基本原理之一。依据该基本原理, 发现、提出并充分证明了变拓扑机构基本变拓扑方式的两个相关性定理及其三个推论。 | 刘川禾 杨廷力 刘毅 | 2005 | 机械工程学报2005，41，8： | 10 |
| 14 | 新型3自由度并联机构的设计与分析显示文摘基于机构的概念,将一种正方体折纸盒折痕等效为铰链,连接折痕的纸板等效为连杆,抽象出新型3自由度并联机构。该新型并联机构由定平台、动平台和4个连接支链组成,各支链结构完全相同,且都含有1个具有特殊结构的六杆球面变胞机构闭环子链。介绍此新型并联机构结构设计,其特点是结构完全对称,只含有单自由度转动运动副。详细描述各支链中闭环子链的结构特点、一般构态及其自由度数。应用螺旋理论,分析运动支链中闭环子链的自由度特性。根据广义运动副的概念,用广义运动副替代各支链中的六杆球面变胞机构,并分析各运动支链末端约束。依据该并联机构的结构对称性,分析其动平台的自由度数和相应的自由度特性,得到动平台相对于定平台具有2个转动和1个移动自由度,并具有连续转轴。 | 张克涛 方跃法 郭盛 | 2009 | 机械工程学报2009，45，1： | 10 |
| 15 | 基于李群的两种1R3T并联机构自由度分岔显示文摘运用李群理论对1R3T(R——转动自由度;T——移动自由度)并联机构自由度分岔特性进行分析。简要介绍李群理论应用于并联机构自由度分析所需理论基础,对2-xPyRyRxRxR/yPxRxRyRyR并联机构和2-xPyRuPxRxR/yPxRvPyRyR并联机构进行自由度分析,通过对分支运动链产生的位移流形及所有分支位移流形的交集分析,证明这两种并联机构具有自由度分岔特性,其动平台的位移集合为{X(x)}∪{X(y)},进而得到具有自由度分岔特性的1R3T并联机构的分支位移流形为{G(x)}{G(y)}或{X(x)}{R(N,y)},同时给出机构的结构几何条件。当动平台平行于定平台时,该类机构处于奇异位形,此时动平台具有5瞬时自由度,机构的自由度分岔通过这一奇异位形实现,需要5个驱动器实现动平台运动的完全可控。 | 陈巧红 李秦川 武传宇 胡旭东 | 2010 | 机械工程学报2010，46，1： | 9 |
| 16 | 变胞机构理论与应用研究概述显示文摘阐述了变胞机构的特点及其结构学、运动学、动力学、控制、柔性建模及设计等若干理论问题。介绍了矢量法、矩阵法、指数积方法等几种运动分析方法,比较了Newton/Euler法、Lagrange方法、Kane方法、Roberson/W ittenburg方法、高斯最小约束原理法等几种动力学建模方法的优缺点,提出了变胞机构的几种控制方法和柔性变胞机构建模中存在的几个关键性的问题。最后概述了变胞机构的应用领域,展望了变胞机构的应用前景。 | 李东福 金国光 吴艳荣 | 2007 | 机械科学与技术2007，26，2： | 9 |
| 17 | 并联式球面变胞机构及其完整雅可比矩阵显示文摘提出了一种球面变胞机构。该机构采用并联连接方式,由动平台、静平台、3个环形支链和1个中间变胞支链组成,通过变胞支链提供不同约束,机构可演变为正常构态和变胞构态两种机构形式。正常构态时,动平台相对静平台具有3个转动自由度,等效于3自由度球面机构;变胞构态时,动平台具有一个额外的径向移动自由度。以螺旋理论为基础,首先分析机构的自由度数目和性质;其次,构建机构的运动子矩阵和约束子矩阵,并将约束子矩阵和运动子矩阵联立,建立完整的6×6雅可比矩阵;最后,分析雅可比矩阵的秩,得到机构产生奇异位形的条件,研究奇异位形的类型,提出避免发生奇异的方法,为机构设计提供理论依据。 | 畅博彦 金国光 王艳 | 2013 | 农业机械学报2013，44，10： | 9 |
| 18 | 可展开式月球车车轮构型设计及构态变换分析显示文摘为解决月球车车轮性能需求与体积约束之间的矛盾,提出了一种径向可展开式车轮结构。通过构型设计和构态变换分析对可展开式车轮进行了概念设计。首先,初步确定基本构型,并基于拓扑图理论对车轮拓扑图中的各关联杆件进行拓扑对称性的判定,去掉重复的杆件关联情况,确定实际关联杆件的可能性数目,进行构型的综合,获得各种可能产生的构型及其机构简图。其次,通过机构简图筛选符合要求的构型,针对所选出的构型分别建立邻接矩阵,利用邻接矩阵的性质分析可展开式车轮机构展开过程中的构态变换及其构态变换前后机构自由度变化情况,判定所选构型关联关系对车轮运动的影响,评价各构型的优劣,检验所设计车轮构型的合理性,最终确定所需的月球车车轮构型。 | 邱雪松 邓宗全 胡明 | 2006 | 机械工程学报2006，42，B05： | 9 |
| 19 | 基于给定工作空间的球面变胞仿生关节机构优化设计显示文摘研究一种由静平台、动平台、3个环形支链和1个中间变胞支链组成的新型球面变胞仿生关节机构,该机构具有2个构态,即构态1(正常构态)和构态2(变胞构态)。通过中间支链的结构变换,可以实现构态切换。首先运用矢量代数法,建立机构运动学逆解模型,得到其速度映射模型和雅可比矩阵。其次,在逆解模型的基础上,研究机构工作空间与机构尺寸关系,根据分布规律对工作空间大小进行优化,确定预设工作空间。最后,根据承载力和刚度性能评价指标对给定工作空间下的机构进行尺寸优化设计,分别给出每种性能指标较好的尺寸范围,综合两种指标,得到机构最佳设计尺寸。 | 金国光 王艳 宋轶民 畅博彦 梁栋 | 2013 | 农业机械学报2013，44，12： | 9 |
| 20 | 基于约束函数的变胞机构变胞方程显示文摘变胞机构拥有多个变换的稳态和变胞态,其拓扑构态描述与分析是变胞机构结构学的难点。采用数学分析方法,探索全面、简便而准确地描述和分析变胞机构构态拓扑结构的问题。根据运动副约束的特征,定义反映运动副类型、级别、自由度、方位、性质及其随时间变化情况等诸多特征信息的参数——运动副约束函数,采用矩阵法构建以约束函数为元素的机构变胞源运动链邻接矩阵。针对合并构件、分离构件、改变构件性质、新增运动副、消除运动副及改变运动副性质等六类机构变胞方式,分别定义相应的机构变胞函数和变胞矩阵,建立相邻稳态之间变胞态的机构变胞方程。应用实例表明,所定义的运动副约束函数、运动链邻接矩阵、变胞矩阵和变胞函数等概念能简便、广泛地描述变胞机构的构态特征,基于约束函数的机构变胞方程能准确地描述和分析机构相邻稳态之间变胞态的变换过程,为变胞机构的结构分析提供一种新的途径和方法,并为进一步的变胞机构运动学和动力学分析以及机构综合研究提供理论基础。 | 刘江南 于德介 | 2012 | 机械工程学报2012，48，9： | 8 |
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