文档介绍：变胞机构研究中的几个问题
戴建生
伦敦大学国王学院机械工程系,伦敦,

摘要变胞机构自年提出后,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。
关键词变胞机构,拓仆,重组重构。

第界机构学双年会发表〔,获得了机构学委员会
。变胞机构的提出和目前国内国际发展状况
的双年度最佳论文奖,井列入世纪九十年代获奖的唯一的
变胞机构的研究可以追述到年。这一研究起源于花四篇学术论文。继此之后,和在
样叠纸。用折纸来研究机构可追述到和年探讨了变胞机构的构态变换。和张启先〔在
在年的研究。考虑到折痕为绞练,连接纸年提出了构态变换的矩阵演变。
板为杆件,折纸是最经济也是最快速的方法来快速制造广泛的学术兴趣自此引起。年,等在
一个机构。大学引伸出了变胞正交机构【。该机构运
在研究折纸式装饰性纸盒和研制自动操作多指手, 行在正交平面并有交胞特性。年台湾成功大学和法
和【幻发现了新一类机构。这一新类型机构除国提出断续自由度
了具有类似可展式机构的高度可缩和可展性,还可改变杆件机构。该机构延伸于魔方原理,具有变杆件数和变自由度的
数,改变拓仆图并引致变自由度。用进化论和生物学细胞分变胞原理。这一机构扩充了变胞机构文库,成为变胞机构的
裂重构的观点解释, 这一机构具有变胞功能一个分支一变胞运动限定机构。年,李端玲等〕应
由此一些机构由装饰性折纸抽象演变用拓仆学研究变胞机构,探讨了变胞机构的综合,提出了变
并脱颖而出。胞机构的综合算法。年,等从大
这一研究于年在亚特兰大召开的学进一步提出了柔性变胞机构〔。在变胞过程中利用杆件
柔性完成变胞过程。年,刘长河和杨廷力【在深入向机构。典型的双折锁定可见的球面变胞机构
研究了变胞机构后,提出了变胞的三种方式。这三种方式是
利用杆件的偶合,利用杆件连接关系的变化,和利用运动副
的特性变化,以达到变胞。这三种方式的提出不但从拓朴学
原理【川引伸出新的变胞机构,而且挖掘出一些现有机构
的变胞特性,从而扩充了变胞机构的文库。
变胞机构与其它机构的区分
变胞机构是在机构连续运行中,出现杆组数目变化,由
此引起机构的拓扑变化,并导致机构活动度变化。在机构连,
续运行中,至少有一次活动度变化,并在活动度变化后,机图复合折球机构
构仍保持运行。这一原理区分了变胞机构与展开式机构
月
。可展式机构具有一次活动
度变化。但在活动度变化以后,机构处于零活动度状态。虽
然某些变胞机构在终态也处于零活动度状态,变胞机构至少
在一次活动度变化以后仍继续运行。
变胞原理也区分了变胞机构与运动转向机构
。运动转向机构是当机
构运行超过某一点后,运动空间发生变化,自此引起新的约
束,从而活动度发生变化。但变化前后,杆件数目不变,从
而机构的拓扑结构不变。图球面外联三串连机构
如果延伸运动转向机构,