机械产品创新设计是我国制造业发展的驱动力和持续动力,需要设计者具备丰富的机械结构知识、清晰的设计思路以及足够的创新思维能力。变胞机构可动态改变拓扑结构,易于实现机构的优化设计和创新设计。变胞机构的变胞方式分为刚性和柔性两种,研究拓扑结构可运用拓扑图法和矩阵法,矩阵法便于计算机辅助运算。为此提出三种矩阵法用于描述变胞机构的拓扑结构及构态变换。