机构学是一门十分古老的科学，至今仍然不断地向前发展着。本书为了响应教育部研究生教材征集，又系统地总结了近10年来在空间机构学和并联机器人机构学上的新的研究成果。本书是基于螺旋理论和影响系数原理展开研究的，内容主要包括机构分析和机构综合两个方面。该书内容全面系统，可以作为硕士生教材，其中比较深入的部分博士生学习时也可选用，还可以作为广大有关科技人员参考用书。

本书全面介绍了作者近年在空间机构和并联机器人机构各方面的研究成果和最新进展，作为教材还注意到本书应有的系统性。全部内容包括机构分析和机构综合两个方面。在机构分析上，本书介绍了作者提出的基于约束螺旋的自由度分析方法，这是一个十分有效而又简便的方法；书中介绍的影响系数原理及其新发展特别适用于大量的各种不同型式的6自由度并联机构和少自由度并联机构的运动分析；介绍了新的基于机构学概念的奇异新分类，系统地分析了典型的6自由度Stcwart机构的位置奇异及姿态奇异。在机构综合方面，本书讨论了各种自由度下的空间多环并联机构的机型综合，并重点介绍了难度大的4自由度和5自由度的并联机构的综合方法。此外，本书还讨论了三阶螺旋系，分析了少自由度机构的无限可能的空间运动的有限空间分布问题，以及少自由度并联机器人机构的基于位移流形的机型综合原理等比较深入的问题。

本书可以作为硕士生教材，其中比较深入的部分博士生学习时也可选用，还可以作为广大有关科技人员参考用书。

第一篇 螺旋理论

第一章 螺旋理论基础

 1-1 点线面的齐次表示

 1-2 点线面的相互关系及两直线的互矩

 1-3 线矢量及旋量

 1-4 旋量的代数运算

 1-5 刚体的瞬时螺旋运动

 1-6 刚体上作用的力螺旋

 参考文献

第二章 螺旋系和螺旋的相关性

 2-1 二阶螺旋系

 2-2 二系螺旋的性质

 2-3 三阶螺旋系

 2-4 特殊三系螺旋的几何性质

 2-5 Grassmann线几何

 2-6 旋量在不同几何空间下的相关性

 2-7 串联机器人机构的螺旋运动方程

 参考文献

第三章 反螺旋系

 3-1 反螺旋的概念

 3-2 反螺旋系

 3-3 反螺旋和被约束的运动

 3-4 约束作用下存在的特殊转动

 3-5 螺旋方程的反螺旋解法

 参考文献

第二篇 机构的分析与综合

第四章 空间机构和机器人机构的结构分析

 4-1 运动链参数的D-H表示法

 4-2 空间机构的运动副分析

 4-3 物体空间方位的欧拉角表示

 4-4 空间机构和机器人机构的结构类型

 参考文献

第五章 空间机构自由度分析的约束螺旋求解法

 5-1 机构自由度的．Kutzbach-Grabler公式

 5-2 修正的Kutzbach-Grtibler公式

 5-3 自由度计算中的几种复杂情况

 5-4 机构实现确定运动的条件

 参考文献

第六章 空间机构的位置分析

 6-1 机构的位置分析反解

 6-2 机构位置正解的数值方法

 6-3 机构位置正解的封闭方法

 6-4 6-SPS并联机构的位置正解

 6-5 机器人机构的工作空间分析

 参考文献

第七章 运动影响系数的理论及机构运动分析

 7-1 运动影响系数的概念

 7-2 串联开链机构的运动影响系数及运动分析

 7-3 并联机构的一阶运动影响系数及速度分析

 7-4 并联机构的二阶运动影响系数及加速度分析

 7-5 建立机构运动分析的其他方法

 7-6 Stewart-Gough机构的运动分析

 7-7 少自由度并联机构的影响系数的直接法

 参考文献

第八章 少自由度机构的瞬时螺旋运动

 8-1 三阶螺旋系的无穷多的节距和转轴的分布

 8-2 空间三自由度并联角台机构的瞬时运动分析

 8-3 三自由度3-RPS并联平台机构的瞬时运动分析

 参考文献

第九章 机器人机构的奇异分析

 9-1 奇异的概念及分类

 9-2 平面四杆机构的奇异

 9-3 串联机器人机构的奇异

 9-4 Gough-Stewart机构的奇异位形分析

 9-5 三自由度3-RPS机构的奇异位形分析

 9-6 多指多关节手和多臂机器人协同操作的奇异

 参考文献

第十章 空间机构的动力学问题

 10-1 空间机构的静力平衡和力雅可比矩阵

 10-2 空间机构的动力学建模与分析

 10-3 典型的6一SIS机构的受力分析

 10-4 超确定输人多机器人系统的动力协调

 10-5 机器人操作器的性能分析

 参考文献

第十一章 少自由度并联机器人型综合的约束螺旋原理

 11-1 并联机构的等效串联分支

 11-2 串联分支的约束类型

 11-3 少自由度并联机构的约束螺旋系

 11-4 约束螺旋综合法的原理和步骤

 参考文献

第十二章 对称少自由度并联机构的型综合

 12-1 对称五自由度并联机构的型综合

 12-2 对称四自由度并联机构的型综合

 12-3 多自由度并联机构的输人选取

 参考文献

第十三章 机构综合的位移流形理论

 13-1 相关的数学基础

 13-2 少自由度并联机构的位移流形综合原理

 13-3 五自由度对称并联机构的型综合

 参考文献