如今平面与空间机构已经运用到了医疗器械、工业机器人、航天等各个方面,而机构这些方面应用往往平面与空间机构的运动分析有这密切的联系,平面与空间连杆机构的可动性问题是平面与空间连杆机构运动分析中的难点。虽然平面与空间连杆机构运动学的问题已经有了一定程度的研究,提出了各种不同的数学建模方式来解决,但其几乎所有的解决方法只针对特定或者少部分空间与平面连杆的机构的运动学分析问题,而还未形成一套简单且统一的解决问题的办法。因此,本文基于前人的研究成果针对多环平面连杆机构与球面六杆机构的可动性研究提出了一套较为完整的分析方法。本文主要研究内容如下:(1)提出一套较为完整的多环平面连杆机构的可动性分析方法。基于N-bar旋转定理、机构关节旋转空间等概念,在平面四杆机构特性的研究上,通过对二自由度五杆、七杆与Stephenson六杆等一系列的连杆机构的分析验证,归纳了一些连杆机构的完全旋转性准则,并采用图像识别的办法,解决了多环平面连杆机构的分支与子分支的问题。(2)解决了复杂平面机构的奇异性问题。根据机构的运动瞬心能代表机构的运动特性的特点,以平面四杆机构的死点机构特性为基础,尝试提出了等效四杆的研究方法,解决了单自由度平面连杆机构的死点问题,并在此研究的基础上,结合机构自由度退化的观点,解决了多自由度多环复杂连杆机构的奇异性问题,同时在Stephenson六杆、二自由度七杆、三自由度八杆机构的死点构型上进行验证,证实了该方法的可行性。(3)球面六杆机构的可动性分析。球面六杆机构相当于是平面六杆机构各个杆件均弯曲覆盖到同一个球体表面,其各个杆件端点到球心的距离都相等。根据球面六杆机构结构上与平面六杆机构的相似性,应用了多环平面连杆机构可动性分析的研究办法,解决了球面六杆机构的可动性问题。综上所述,本研究尝试建立了一套针对多环平面连杆机构与球面六杆机构可动性的分析方法,这一方法能够解释、判断、预测和识别多环平面连杆机构与球面六杆机构的可动性,其中包括机构运动的连续性(分支,装配方式或回路)、平滑性(子分支或无奇异点的构形空间)、完全旋转(或曲柄条件)、机构奇异性、运动范围和运动顺序等问题。