( 1 . 西安科技大学机械工程学院， 西 安 710054;2.航 天 四 院 4 1 所 ， 西 安 710025) 摘要： 当两连架杆处 于 垂 直 位 形 时 ， 在给定机架长度和欲逼近直线上的点及方向角的条件下， 采用解 析几何法并结合计算机可视化技术建立机构综合模型求解满足运动学要求的具有三阶密切直线机 构 全 解 。针 对 无 穷 多 近 似 直 线 机 构 寻 优 难 问 题 ， 分析综合机构的直线性能及其它感兴趣的运动学属 性并实现机构属性的图形可视化， 施加运动学约束， 计算可行机构图形解域， 从中寻找全局最优机构 解， 最后通过设计示 例 验 证 综 合 模 型 与 分 析 方 法 的 正 确 性 和 可 行 性 。 关键词 ： 直线导路机构； 机 构 综 合 ;鲍 尔 点 ； 曲率驻点曲线 中 图 分 类 号 :TH 112.1; TG506 文 献 标 识 码 :A

　　基于运动几何学理论[ l ]， 鲍尔点是拐点圆（ 连杆 平 面 上瞬时曲率半径为无穷大的点集合） 与曲率驻点 曲线（ 连杆平面上瞬时曲率为驻点的点集合） 在极点 之外的交点。鲍 尔 点 （ B a ll点 ） 的运动轨迹与直线间至 少具有三阶的密切， 因 此 鲍尔点常用于综合高精度直 线导路机构[ M]。当机构处于特定位形时， 三次曲率驻 点曲线可退化为二次曲线和直线。本文在一般位形含 鲍尔点直线]的 研 究 基 础 上 ， 探讨当两 连架杆处于垂直位形时， 在给定机架长度和欲逼近直 线 上 的 点 及 方向角的条件下， 采 用 解 析几何法并结合 计算机可视化技术求解满足运动学要求的具有三阶密 切 直 线 机 构 全解的综合方法， 分 析 综 合机构的直线性

　　能及其它感兴趣的运动学属性并实现机构属性的图形 可视化， 有效地解决无穷机构寻优难问题。

　　在 图 1 所示直角坐标系中， 给定机架长度「 ， 欲逼 近 直 线 上 的 点 C( ^ ， yc ) (鲍 尔 点 ） 及其方向角/3( /3 E [ - tt/2, or / 2 ] ， 由垂直方向逆时针转至欲逼近直线角取正值， 反 之 /3角 取 负 值 ， 图 1 所示位置/3 角为正） ， 要求综合直线导路机构使机构的初始位形 处于两连架杆垂直位置。 待确定的量为直线导引机构两个定铰点皂（ ^。 ， ） 、 召 。 （ ％。 ， 7«〇 )和两个动钦点 、 B (%B， yB) 。 动 点 4 和 s 绕各 自 定 铰 点 作 圆 弧 运 动 ， 为曲率不 变点， 同时连杆点C 是鲍尔点， 故动点H C 均应满