针对多级行星齿轮机构的构型综合过程中,其拓扑模型元素符号的不确定性及同构判别困难的问题。基于图论理论,首先根据行星齿轮传动机构的结构特点,提出了更加完善的拓扑图表示方法和演化规则,建立了行星齿轮机构与邻接矩阵的一一对应关系;然后以单级行星齿轮机构为基础,将多个单级行星齿轮机构的邻接矩阵经过一系列运算转化为多级行星齿轮机构的邻接矩阵,通过拓扑反演得到多级行星齿轮机构的构型方案;最后将多级行星齿轮机构的邻接矩阵转化为Hamming矩阵,利用Hamming矩阵的性质判断多级行星齿轮机构的拓扑构型方案之间是否同构。新拓扑模型的优点在于能够使行星齿轮机构的结构特征信息、各构件的区分度更加明确,易于在计算机上实现多级行星齿轮机构的构型设计与同构判别,为多级行星齿轮传动机构的创新和优化设计奠定了基础。

基于方位特征集理论(POC),设计并研究了一种1平移2转动(1T2R)六足农业机器人并联腿机构。首先,基于方位特征集方法,综合得到一批满足功能要求的并联腿机构;然后,根据农业实际应用需求,优选得到一种性能优越的机构,该机构具有结构简单、工作空间大、控制方便等优点;最后,对优选的机构进行了位置正逆解分析。分析结果表明,该机构正逆解简单,正逆解均可进行解析求解,且正解方程最多具有4组解。