基于有机分子结构的变胞机构设计

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1、密级當部翁炎療硕士学位论文题目：基于有机分子结构的变胞机构设计学号：姓名：王忠宝专业：机械电子工程导师：李端玲学院：自动化学院年月日中国北京密级：卸會大聲硕士学位论文题目：基于有机分子结构的变胞机构设计学号：姓名：王忠宝专业：机械电子工程导师：李端玲学院：自动化学院年月日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了

2、明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：￡決、、之日期：、关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密在—年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：

3、￡氽、、复日期：如次孓基于有机分子结构的变胞机构设计摘要变胞机构是一种新型机构，它有能从一种拓扑结构形式变换到另一种拓扑机构形式，并且有效构件数和自由度也发生改变的特点，变胞机构一经提出，就受到了广大科研工作者的广泛关注。本文将从有机分子的分子结构出发，研究有机分子之间相互转化过程的化学键的断裂与重组，分子形态的变化，并深入分析这些过程与变胞机构之间的相通之处，建立起有机分子结构与变胞机构之间的联系，并参考有机分子结构形式的多种多样，从而设计出各种不同类型的变胞机构，推进了变胞机构实用化的进程。主要研究内容如下：首先，基于以不同化学键相互连接的原子相对位置关系不同的理论，从机构学的角

4、度来描述，得到在化学键断裂与重组的过程中必然伴随着构件数与自由度的变化的结论。其次，将同分异构体分子进行相应的分类，并以其中的简单代表为例，建立了每种类型分子结构的邻接矩阵模型，经过一系列化简及运算，得到与变胞机构一致的结果，验证了有机分子结构与变胞机构的关联性并提供了相应的理论依据。再次，根据有机分子结构的各种不同形态，设计出四种变胞机构的应用实例，即一种简便的变胞摘果机械手、能够自适应目标的变胞伐木装置，融合了放缩思想的可折叠货架与仿生学结合的多功能变胞爬虫。然后，改进了有机分子结构的邻接矩阵表示方法，将其分解为矩阵群来表示多碳链式有机分子的结构，论述了这种分子结构与并联机构和变

5、胞机构的相关性。最后，基于旋量理论的并联机构自由度计算方法，提出创建并联变胞机构的方法，并借鉴多碳链式有机分子的构型，设计出并联变胞机构的实例。本文将有机分子结构与变胞机构结合起来，设计出多种变胞机构实例，为新型变胞机构的构建提供了大量的结构模型，并对变胞机构的工程化应用做出了一定贡献。关键词：变胞机构有机分子结构同分异构体邻接矩阵应用实例DESIGNOFMETAMORPHICMECHANISMSBASEDONTHESTRUCTUREOFORGANICMOLECULESAbstractMetamorphicmechanismisanewtypeofmechanism.Itisakin

6、dofmechanismswhichcantransformtheirstructureformonetypetoanother.Andusuallythenumberofeffectivelinksanddegreeoffreedomchangewhenthemechanismmovesfromonetypetoanother.Assoonasmetamorphicmechanismisproposed,itdrawsalotofattentionfromtheacademiccircles.Thispaperfocusonthestructureoforganicmolecule

7、s,andresearchiscarriedonthefractureandrecombinationofchemicalwhenthemechanismtransfersfromonetypetoanother.Thereisdeepanalysisonthesimilaritiesbetweentheprocessandmetamorphicmechanism.Sothecontactbetweenorganicmolecularstructurean