文献综述

1.机构学概述

1.1机构学

机构学是以运动几何学和力学为主要理论基础，以数学分析为主要手段，对各类机构进行运动和动力分析与综合的学科。机构学为创造新的机器和进行机械发明与改革提供正确有效的理论和方法，以设计出更经济合理、更先进的机械设备，来满足生产发展和人们生活的需求。机构学的发展将直接影响到机械工业各类产品的工作性能以及许多行业生产设备的机械化和自动化程度^[1]。

机构学一方面由简单的运动分析与综合向复杂的运动与综合方面发展，另一方面也由机构运动学向机构动力分析与综合方向发展，研究机构系统的合理组成的方法及其判据，分析研究机器在传递运动、力和作功过程中出现的各种问题，机构精度问题也相应地由静态分析走向动态分析。

1.2现代机构学的新发展

在世界性新技术革命的形势下，随着科学技术的飞速发展以及计算机技术在机械产品上的广泛应用，机构学焕发了新的活力。其中计算机和数学工具的应用，使机构学的分析与设计更为简便；计算机辅助设计可以降低成本、节省人力、提高效率，使产品的精度更高，更精密。

传统机构学与多种学科交叉、融合，现代机电一体化技术、现代控制理论、传感器技术、人工智能技术的发展为机构学的发展提供了新的研究领域；工业机器人、医疗器械等技术的开发，对机构和机器的功能提出了诸如对输出特性的系统化，智能化和柔性化的要求。由此促进了可控机构学、机器人机构学、微型机构学、仿生机构学以及广义机构学等新分支的出现构成了现代机构学的重要内容。

1.3机构动力学问题的研究

机器的高速运转给机械设计者提出了新的、严格的要求，其主要问题即为高速时将产生较大的惯性力，导致弹性部件的变形，更甚则引起强烈的振动、噪声，导致磨损乃至机器的失效。因此，高速机构的设计首先面临的问题即需对动态条件下工作的机构作更精确的定性分析与定量计算。