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機構學又稱機構和機器科學（簡稱機械原理），是機械設計及理論學科的重要分支，是機械工程設計、製造、運行、維修的重要基礎。本書介紹了近20年來國內外機構學的發展，內容涵蓋拓撲機構學、基於約束螺旋理論的并聯機構自由度分析、并聯機構設計與應用、混合驅動機構、柔順機構分析與設計、變胞原理和變胞機構、并聯機構綜合的微分幾何方法、平面機構的分析與綜合、凸輪機構的分析與綜合、基元式機構創新設計、機構系統設計及機電一體化系統概念設計等。全書共有十三章，分別由中國（大陸、香港、臺灣）和英國的11位著名華人機構學專家撰寫，具有較大的參考價值。
該書適用于機械工程學科的研究生教學，對從事機械產品創新設計的科研工作者及工程技術人員亦有重大參考價值。
該書適用于機械工程學科的研究生教學，對從事機械產品創新設計的科研工作者及工程技術人員亦有重大參考價值。
作者簡介
鄒慧君，1958年4月畢業于上海交通大學船舶動力系，現為上海交通大學機械與動力工程學院教授、博士生導師。長期從事機械系統和機電一體化系統計算機輔助概念設計、機構學和機械動力學、單自由度和多自由度可控機構設計及空間凸輪機構空間廓面CAD／CAM等方面研究。
鄒慧君教授已培養和正在培養博士研究生26名、碩士研究生36名。主講機械原理、機械動力學、機械系統設計原理等課程。先后主持30多項科研項目，其中包括國家自然科學基金項目3項，博士點基金項目2項，上海市科技發展基金項目3項。主編出版了《高等機械原理》、《機械原理》（面向21世紀教材）、《機構系統設計》、《機械系統設計原理》、《機械系統概念設計》、《機械原理》（普通高等教育“十五”國家級規劃教材）等16部著作。在重要學術期刊上發表學術論文200余篇（其中有近50篇被El收錄）。
鄒慧君教授1994年獲首屆寶鋼優秀教師一等獎（全國性），1998年獲上海市優秀教材一等獎，1999年獲國家科技進步二等獎。由于十多年來在機構系統概念設計理論和方法研究方面的開創性工作，2002年獲中國機械工程學會機構學專業委員會學術創新獎。自1992年起已主持全國機構學專業委員會工作十多年，為推動我國機構學現代化和國際化作出重要貢獻，2006年獲中國機械工程學會機構學專業委員會學術貢獻獎。現為中國機械工程學機械傳動分會副主任、機構學專業委員會主任、上海市現代設計法研究會秘書長。他還擔任《機械設計與研究》（全國科技論文統計源期刊、美國El Page One收錄期刊）主編，《機械工程學報》，《機械傳動》和高等教育出版社英文期刊《Frontiers of Mechanical Engineering in China）的編委。
鄒慧君教授已培養和正在培養博士研究生26名、碩士研究生36名。主講機械原理、機械動力學、機械系統設計原理等課程。先后主持30多項科研項目，其中包括國家自然科學基金項目3項，博士點基金項目2項，上海市科技發展基金項目3項。主編出版了《高等機械原理》、《機械原理》（面向21世紀教材）、《機構系統設計》、《機械系統設計原理》、《機械系統概念設計》、《機械原理》（普通高等教育“十五”國家級規劃教材）等16部著作。在重要學術期刊上發表學術論文200余篇（其中有近50篇被El收錄）。
鄒慧君教授1994年獲首屆寶鋼優秀教師一等獎（全國性），1998年獲上海市優秀教材一等獎，1999年獲國家科技進步二等獎。由于十多年來在機構系統概念設計理論和方法研究方面的開創性工作，2002年獲中國機械工程學會機構學專業委員會學術創新獎。自1992年起已主持全國機構學專業委員會工作十多年，為推動我國機構學現代化和國際化作出重要貢獻，2006年獲中國機械工程學會機構學專業委員會學術貢獻獎。現為中國機械工程學機械傳動分會副主任、機構學專業委員會主任、上海市現代設計法研究會秘書長。他還擔任《機械設計與研究》（全國科技論文統計源期刊、美國El Page One收錄期刊）主編，《機械工程學報》，《機械傳動》和高等教育出版社英文期刊《Frontiers of Mechanical Engineering in China）的編委。
目次
第一章 中國機構學20年主要研究成果和發展展望
1.1 引言
1.2 機械學的內涵及其在科技發展中的作用
1.2.1 機械學的內涵
1.2.2 機構學的發展
1.2.3 機構學是機械工程創新設計的基礎
1.3 中國機構學20年主要研究成果
1.3.1 概述
1.3.2 連桿機構的分析與綜合理論和方法研究逐步深入，成果顯著
1.3.3 凸輪機構理論和應用研究初見成效
1.3.4 機構系統設計和機械產品概念設計成為機構學新的分支
1.3.5 深入開展機器人理論與技術研究，研究成果矚目
1.3.6 可控機構分析和綜合的研究日益深化
1.3.7 廣泛深入地開展機構動力學研究
1.3.8 機構學的發展大大推動了機械原理課程的改革
1.4 機構學發展展望
1.4.1 現代機構類型綜合和機構設計的新理論新方法研究
1.4.2 機構創新設計理論和方法的研究
1.4.3 機構系統概念設計理論、方法及計算機輔助實現的研究
1.4.4 微機構和微動機構的理論和應用研究
1.4.5 仿生機構的研究和應用
1.4.6 操作機器人機構和步行機機構的研究和開發
1.4.7 機構和機械系統動力學的研究
1.4.8 傳統的典型機構的設計理論和方法研究仍需深入
1.5 結論
參考文獻
第二章 現代機構拓撲結構學
2.1 概述
2.1.1 現代機械系統
2.1.2 現代機構學
2.2 串聯機構拓撲綜合
2.2.1 串聯機構的拓撲結構
2.2.2 機構的方位特徵矩陣
2.2.3 串聯機構方位特徵方程
2.2.4 串聯機構的拓撲綜合
2.3 單回路機構的拓撲綜合
2.3.1 單回路機構的過約束性及其分類
2.3.2 單回路機構的拓撲結構特徵
2.3.3 單回路機構的拓撲綜合
2.3.4 過約束回路的拓撲類型
2.4 并聯機構的拓撲結構特徵
2.4.1 并聯機構的結構組成
2.4.2 并聯機構方位特徵方程
2.4.3 機構活動度
2.4.4 機構耦合度
2.4.5 基本運動鏈與變拓撲機構
2.4.6 活動度類型與拓撲控制解耦性
2.5 并聯機構拓撲設計方法及其應用
2.5.1 拓撲設計方法
2.5.2 2T-2R并聯機構拓撲設計
2.6 小結
參考文獻
第三章 少自由度并聯機器人機構學
第四章 并聯機構設計與應用
第五章 混合輸入機構
第六章 柔順機構的分析與設計
第七章 變胞原理和變胞機構的發展
第八章 并聯機構綜合的微分幾何方法
第九章 平面連桿機構的分析與綜合
第十章 現代凸輪機構分析與綜合
第十一章 基元式機構創新設計
第十二章 機構系統設計
第十三章 機電一體化系統方案設計
1.1 引言
1.2 機械學的內涵及其在科技發展中的作用
1.2.1 機械學的內涵
1.2.2 機構學的發展
1.2.3 機構學是機械工程創新設計的基礎
1.3 中國機構學20年主要研究成果
1.3.1 概述
1.3.2 連桿機構的分析與綜合理論和方法研究逐步深入，成果顯著
1.3.3 凸輪機構理論和應用研究初見成效
1.3.4 機構系統設計和機械產品概念設計成為機構學新的分支
1.3.5 深入開展機器人理論與技術研究，研究成果矚目
1.3.6 可控機構分析和綜合的研究日益深化
1.3.7 廣泛深入地開展機構動力學研究
1.3.8 機構學的發展大大推動了機械原理課程的改革
1.4 機構學發展展望
1.4.1 現代機構類型綜合和機構設計的新理論新方法研究
1.4.2 機構創新設計理論和方法的研究
1.4.3 機構系統概念設計理論、方法及計算機輔助實現的研究
1.4.4 微機構和微動機構的理論和應用研究
1.4.5 仿生機構的研究和應用
1.4.6 操作機器人機構和步行機機構的研究和開發
1.4.7 機構和機械系統動力學的研究
1.4.8 傳統的典型機構的設計理論和方法研究仍需深入
1.5 結論
參考文獻
第二章 現代機構拓撲結構學
2.1 概述
2.1.1 現代機械系統
2.1.2 現代機構學
2.2 串聯機構拓撲綜合
2.2.1 串聯機構的拓撲結構
2.2.2 機構的方位特徵矩陣
2.2.3 串聯機構方位特徵方程
2.2.4 串聯機構的拓撲綜合
2.3 單回路機構的拓撲綜合
2.3.1 單回路機構的過約束性及其分類
2.3.2 單回路機構的拓撲結構特徵
2.3.3 單回路機構的拓撲綜合
2.3.4 過約束回路的拓撲類型
2.4 并聯機構的拓撲結構特徵
2.4.1 并聯機構的結構組成
2.4.2 并聯機構方位特徵方程
2.4.3 機構活動度
2.4.4 機構耦合度
2.4.5 基本運動鏈與變拓撲機構
2.4.6 活動度類型與拓撲控制解耦性
2.5 并聯機構拓撲設計方法及其應用
2.5.1 拓撲設計方法
2.5.2 2T-2R并聯機構拓撲設計
2.6 小結
參考文獻
第三章 少自由度并聯機器人機構學
第四章 并聯機構設計與應用
第五章 混合輸入機構
第六章 柔順機構的分析與設計
第七章 變胞原理和變胞機構的發展
第八章 并聯機構綜合的微分幾何方法
第九章 平面連桿機構的分析與綜合
第十章 現代凸輪機構分析與綜合
第十一章 基元式機構創新設計
第十二章 機構系統設計
第十三章 機電一體化系統方案設計
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