本书从机构拓扑特征的角度探索和研究并联机器人机构的拓扑结构优化问题，清晰阐述其内涵、原理和方法，从而拓展了机器人机构拓扑学的发展方向。第1章介绍了从拓扑综合到拓扑分析、从基于拓扑性能的拓扑结构优化再到基于拓扑性能的拓扑设计的发展历程，阐述了拓扑结构优化的内涵、原理和方法，以及拓扑分析对拓扑结构优化的作用。第2章介绍了并联机构拓扑结构优化的理论基础，以及12个拓扑特征的内在联系。第3章介绍了并联机构拓扑结构优化前后的重要工作——拓扑结构分析的具体内容和方法。第4～6章分别介绍了基于拓扑性能的并联机构拓扑结构优化，即基于拓扑降耦、运动解耦、少输入-多输出特性的三种隐式的内部结构优化方法。第7章介绍了并联机构基于常识与直观分析的显式的外部结构优化方法。

本书可供机器人机构拓扑学、运动学、动力学及控制等专业的研究生，以及相关领域的科研人员与工程技术人员学习和参考，也可供高校机械工程专业的本科生拓展课外知识之用。

前辅文
第1章 绪论——机构拓扑结构从设计到分析再到优化
  1.1 机构拓扑学的发展历程
   1.1.1 拓扑结构设计
   1.1.2 拓扑结构分析
   1.1.3 拓扑结构优化
   1.1.4 基于性能的拓扑结构设计
  1.2 拓扑结构优化的内涵与原理
   1.2.1 拓扑结构优化的内容
   1.2.2 拓扑分析对拓扑结构优化的作用
  1.3 拓扑结构优化对机构运动学、动力学的影响
   1.3.1 原始机构
   1.3.2 拓扑结构优化及拓扑性能改善
   1.3.3 运动学与动力学性能改善
  1.4 本书的内容和结构
  1.5 本章小结
  参考文献
第2章 并联机构拓扑结构优化的理论基础
  2.1 引言
  2.2 串/并联机构的POC集计算
  2.3 并联机构的6种组成原理及其表述形式
   2.3.1 并联机构已有的5种组成原理
   2.3.2 基于最短回路的并联机构组成原理
   2.3.3 SOC的约束度
  2.4 机构的拓扑结构分解
   2.4.1 机构拓扑结构最优分解路径
   2.4.2 SKC/BKC的构成及其判定准则
   2.4.3 SKC/BKC的耦合度
  2.5 机构自由度计算的3种方法及公式
   2.5.1 回路的独立位移方程数
   2.5.2 基于等效回路的机构自由度公式及其物理含义
   2.5.3 基于最优路径的机构自由度公式及其物理含义
   2.5.4 基于SKC的自由度计算公式及其物理含义
   2.5.5 机构自由度公式与机构组成原理的对应性
  2.6 并联机构的拓扑解析表达和拓扑最优回路层次图
   2.6.1 基于SKC/BKC的机构拓扑解析表达
   2.6.2 并联机构拓扑最优回路层次图
   2.6.3 并联机构拓扑的解析表达和几何表达举例
  2.7 12个拓扑特征指标的内在联系及拓扑分析的一般步骤
   2.7.1 12个拓扑特征指标的内在联系
   2.7.2 拓扑分析的一般步骤
  2.8 本章小结
  参考文献
第3章 并联机构拓扑结构优化前后的工作——机构拓扑分析
  3.1 引言
  3.2 含简单支链的并联机构的拓扑分析
   3.2.1 含相同拓扑结构的简单支链
   3.2.2 含不同拓扑结构的简单支链
  3.3 含混合支链的并联机构的拓扑分析
   3.3.1 含一般平面回路混合支链的并联机构的拓扑分析
   3.3.2 含空间回路混合支链3R-3R的并联机构的拓扑分析
   3.3.3 含空间回路混合支链2S-SS-2P的并联机构的拓扑分析
   3.3.4 含空间回路混合支链3S-SSS-3P的并联机构的拓扑分析
  3.4 本章小结
  参考文献
第4章 基于拓扑降耦的并联机构拓扑结构优化——降低耦合度
  4.1 引言
  4.2 拓扑降耦的原理与方法
   4.2.1 定义
   4.2.2 原理和方法
  4.3 基于动平台上转动副/球副合并的拓扑降耦优化
   4.3.1 优化的目的、方法和效果
   4.3.2 典型3-DOF球面并联机构3-RRR的拓扑降耦优化
   4.3.3 含特征支链的3-DOF球面并联机构S+3-SPS的拓扑降耦优化
   4.3.4 典型6-DOF Stewart-Gough机构的拓扑降耦优化及其衍生机型
   4.3.5 5-DOF直线动平台并联机构的拓扑降耦优化及其衍生机型
   4.3.6 商业化的3-DOF Exechon机构的拓扑降耦优化
  4.4 基于被动方位特征支链主动化的拓扑降耦优化
   4.4.1 优化的目的、方法与效果
   4.4.2 4-DOF并联机构SP+4-SPS的拓扑降耦优化
   4.4.3 5-DOF并联机构PRPU+5-SPS的拓扑降耦优化
   4.4.4 商业化的3-DOF Tricept机构UP+3-UPS的拓扑降耦优化
  4.5 本章小结
  参考文献
第5章 基于运动解耦的并联机构拓扑结构优化——离散输入–输出关系
  5.1 引言
  5.2 运动解耦的原理与优化原则
   5.2.1 定义、形式及流程
   5.2.2 并联机构运动解耦的判断准则
  5.3 基于运动解耦判断准则的并联机构运动解耦优化
   5.3.1 含一个SKC的并联机构的运动解耦优化
   5.3.2 含多个SKC的并联机构的运动解耦优化
  5.4 运动解耦与拓扑降耦之间的区别和联系
  5.5 本章小结
  参考文献
第6章 基于少输入–多输出特性的并联机构拓扑结构优化——减少驱动副数目
  6.1 引言
  6.2 少输入–多输出并联机构提出的背景
  6.3 Fi-Mo机构的W-F-Nout数学模型
  6.4 Fi-Mo机构的基本类型
  6.5 基于少输入–多输出特性的并联机构拓扑结构优化
   6.5.1 基于驱动副固化同时辅以等效支链替代的优化方法
   6.5.2 应用与举例
  6.6 少输入–多输出机构的样机研制及实验研究
   6.6.1 单自由度的2T2R、3T1R输出并联振动筛
   6.6.2 其他样机和应用前景
  6.7 本章小结
  参考文献
第7章 并联机构拓扑结构优化的其他实用方法——优化支链的结构或布置
  7.1 引言
  7.2 改变支链中驱动副位置、运动副性质与顺序
  7.3 在静、动平台之间特殊布置支链
  7.4 特征支链模块化与重构
  7.5 驱动副轴线重合或平行的特殊布置
   7.5.1 驱动转动副轴线重合
   7.5.2 驱动移动副轴线平行/重合
  7.6 特定支链等效为一体化功能部件
  7.7 本章小结
  参考文献
后记——兼谈并联机构中的对称与不对称
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