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摘要
构态切换过程的力学调控机理和构态切换能力的定义及评价是变胞机构实现构态平稳切换的理论基础。考虑工程实际中的误差随机性问题，建立构态切换能力的概率评估模型是降低变胞机构运动功能失效概率的关键。基于多构态欠驱动约束变胞源机构的结构组成原理建立了含变胞副的扩展Assur杆组模块化受力分析模型。根据变胞副的等效阻力梯度模型，完成了确定性条件下约束变胞机构构态切换的力学机理建模。进而，考虑系统内外部误差的随机性，建立了约束变胞机构构态切换时刻的可靠性评估模型。考虑构态切换相邻时刻运动功能失效的影响，利用系统可靠性理论提出了约束变胞机构构态切换的区间可靠度计算模型。最后，以折纸变胞机构为例，验证了提出的构态切换能力概率评估方法的可行性和有效性。为开展以获得高概率的构态切换重复执行能力为目标的约束变胞机构可靠性优化设计奠定了基础，同时对推进变胞机构的工程应用具有理论和实际意义。
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单位中国科学院沈阳自动化研究所; 辽宁工业大学; 东北大学; 自动化学院; 机器人学国家重点实验室
