《高等机构学（第2版）》修订后共分十四章。对机构学的经典理论及最新研究成果作了较全面的阐述。主要内容包括机构的结构理论；铰链四杆机构的基础知识；有限分离三、四、五位置运动与函数生成平面四杆机构综合；四、五位置运动生成球面4R机构综合；平面与空间连杆机构的运动与动力分析；平面无限接近运动几何学基础；直线轨迹生成平面四杆机构综合；机构的平衡。与第1版相比增加了旋量的基础知识和基于旋量理论的机构自由度分析方法。还增加了并联机构、柔性机构的一些内容。连杆机构综合的内容也有了一些增加。《高等机构学（第2版）》可以作为机械设计及理论专业的研究生教材，也可供从事机械学理论研究与机械设计的科技人员参考。
第2版 前言
“高等机构学”亦称“高等机械原理”（Advanced Mechanism Design：Analysis and Synthesis或Advanced Kinematics and Dynamics of Mechanisms），是机械设计及理论专业硕士研究生的一门必修课，研究范围十分广泛，几乎涉及所有有关一般机器及机构的设计理论、运动学与动力学分析与综合、机器人机构学、微型机械和仿生机械等。所研究的内容，在深度上应该是在本科机械原理的基础上对各种研究方法和专题进行更深入广泛的了解与掌握，为进行深入的专题研究打下牢固的基础，能够容易地读懂用各种研究方法撰写的学术论文和专著。由于所研究内容的广泛性，作为研究生和工程技术人员的参考书，内容的选取是要考虑的主要问题。目前国内正式出版的同类书籍不多，内容多有不同。在研读了国内外多种同类书籍后发现，对一些经典内容几乎每本书都作了介绍与阐述，只是繁简程度与方法不同而已，如机构的结构理论、刚体导引问题、运动几何学理论基础、布尔梅斯特理论、轨迹曲率理论、机构运动学与动力学分析的常用方法等。这些都是机构学研究者需要掌握的基础知识和进行深入研究的基础。另外，有的书中对编著者所感兴趣的研究课题也作了深入的阐述。本书除了对上述内容作了详细介绍外，也介绍了自己感兴趣的专题和研究成果。本书在介绍一些基础理论方面的知识时，对比较成熟的理论尽可能多地采用中文参考书的内容，为表示对译者劳动的尊重，其外文参考文献一般不再列出。在介绍空间机构的运动分析基础一章中，主要介绍了已故张启先院士的《空间机构的分析与综合》中的相关内容。这是一本在国内非常有影响的经典著作，空间机构研究者无所不知，研究内容的深入与广泛在国内外也是少见的。因此，在介绍其内容时一般不冒昧改动。但在有些部分偶尔也介绍一下其他方法。另外几部有影响的重要著作也是本书编写时的主要资料来源，这些在本书各章后的参考文献中都一一列出，如白师贤等编著的《高等机构学》和楼鸿棣、邹慧君主编的《高等机械原理》等。作者在多年教授这门课程时根据本校的教学要求和科学研究的需要，主要选用这些教材的部分内容和其他一些参考文献的内容组织教材。多年的教学实践使我们体会到，有些基础性的内容对读者进行高深内容的研究并能够顺利阅读相关领域的参考文献是必需的，因此本书在选材方面主要注重三方面的内容：一是基础性的内容，尽可能介绍全面、透彻、清楚；二是经典内容，尽量深入浅出，配以示例；三是最新研究成果。考虑到齿轮机构和凸轮机构都有相应的专著，因此本书主要介绍连杆机构的分析与综合的相关内容。在连杆机构的研究中，铰链四杆机构作为多杆机构研究的基础，有些方法可以直接应用于多杆机构，并考虑其应用的广泛性与实用性，本书各部分的内容大都以四杆机构为主，偶尔也涉及多杆机构的内容。
第2版 前言
第1版 前言
第1章 数学基础
1.1 共原点的坐标变换和刚体的定点转动
1.1.1 坐标变换矩阵的推导
1.1.2 方向余弦矩阵的性质
1.1.3 方向余弦矩阵的表示
1.1.4 刚体的定点转动
1.1.5 方向余弦矩阵的应用
1.2 方向余弦矩阵的导数和刚体的瞬时转动
1.2.1 方向余弦矩阵的一次导数和角速度矩阵
1.2.2 方向余弦矩阵的二次导数和角加速度矩阵
1.2.3 刚体转动中点的速度和加速度
1.3 不共原点的坐标变换和刚体的一般运动
1.3.1 不共原点的坐标变换
1.3.2 刚体的位移矩阵和螺旋位移参数
1.3.3 DenavitHartenberg坐标变换
1.4 刚体一般运动中点的速度和加速度
1.5 旋量与刚体运动
1.5.1 旋量、线矢量与偶量
1.5.2 运动旋量与力旋量
1.5.3 旋量的互易积与约束旋量
1.5.4 旋量系及其分类
1.5.5 运动旋量系与约束旋量系
参考文献
习题
第2章 机构结构理论
2.1 基本概念
2.2 空间机构的自由度计算
2.3 基于旋量理论的机构自由度分析
2.4 平面机构的分类方法
2.5 平面机构的数综合
参考文献
习题
第3章 铰链四杆机构
3.1 铰链四杆机构的尺寸型
3.1.1 铰链四杆机构的空间模型
3.1.2 机构的回路和分支
3.1.3 各种类型四杆机构的运动生成
3.2 铰链四杆机构的连杆曲线
3.2.1 概述
3.2.2 铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质
3.3 同源机构
3.3.1 Sylvester仿图仪
3.3.2 Roberts Chebyschev定理
3.3.3 同源机构的应用及求法
3.4 平行运动
3.5 四杆机构的齿轮五杆同源机构
参考文献
习题
第4章 三位置运动生成平面四杆机构综合
4.1 刚体平面运动矩阵及铰链点公式的推导
4.2 给定连架杆长度的三位置运动生成机构综合
4.3 给定连架杆夹角的三位置运动生成机构综合
4.4 给定连杆在第1位形瞬心点的三位置运动生成机构综合
4.5 计算示例
参考文献
习题
第5章 四、五位置运动与函数生成平面四杆机构综合
5.1 四位置问题圆点与圆心曲线的生成
5.1.1 有限分离四位置问题布氏曲线方程式的推导
5.1.2 混合四位置问题各情况布氏曲线方程式系数表达式的推导
5.2 机构解域的形成
5.2.1 布氏曲线的有序表示
5.2.2 角度映射关系的建立
5.3 五位置问题布氏点求解公式的推导
5.4 运动生成机构综合计算示例
5.5 函数生成机构综合向运动生成机构综合的转换
5.6 函数生成机构综合计算示例
参考文献
习题
第6章 四、五位置运动与函数生成球面4R机构综合
6.1 四位置问题球面布氏曲线方程式的推导
6.2 布氏曲线的生成
6.3 五位置问题球面布氏点表达式的推导
6.4 运动生成机构综合计算示例
6.5 函数生成机构综合向运动生成机构综合的转换
6.6 函数生成机构综合计算示例
参考文献
习题
第7章 平面连杆机构的运动分析
7.1 二级机构的运动分析
7.1.1 三转动副（RRR）二级组
7.1.2 内副为移动副的（RPR）二级组
7.1.3 外副之一为移动副的（RRP）二级组
7.2 复杂平面连杆机构的位置分析
7.2.1 位置方程的建立与求解
7.2.2 用型转化法数值迭代求解
参考文献
习题
第8章 空间单链连杆机构的运动分析
8.1 RCCC机构运动分析
8.1.1 位置分析
8.1.2 速度分析
8.1.3 加速度分析
8.1.4 构件上任意点的运动分析
8.2 串联机器人机构的位置分析
8.2.1 机械手的位姿描述
8.2.2 连杆变换矩阵
8.2.3 3R机器人机构正向位置求解
8.2.4 空间3R机器人正、反向位置求解
8.2.5 PUMA 560机器人机构位置正反解分析
8.3 串联机器人的雅可比矩阵
8.3.1 雅可比矩阵的定义
8.3.2 雅可比矩阵的求法
参考文献
习题
第9章 平面无限接近运动几何学基础
9.1 基本概念
9.2 欧拉 萨弗里（Euler Savary）方程
9.3 曲率驻点曲线
参考文献
习题
第10章 直线轨迹生成平面四杆机构综合
10.1 用无限接近理论综合四杆直线机构
10.1.1 基本理论
10.1.2 一般情况下的四点接触直线机构综合
10.1.3 特殊情况：鲍尔点位于连架杆所在直线上
10.1.4 特殊情况：瞬心和一个固定铰链点重合
10.2 混合四位置直线轨迹生成平面四杆机构综合
参考文献
习题
第11章 并联机构
11.1 概述
11.2 并联机构的分类
11.3 自由度计算与构型综合
11.3.1 自由度计算
11.3.2 构型综合简介
11.4 运动分析
11.4.1 位置分析
11.4.2 速度分析
11.5 基于雅可比矩阵的性能分析与评价
11.5.1 奇异位形
11.5.2 灵巧度与各向同性
11.5.3 刚度性能
参考文献
习题
第12章 柔性机构
12.1 概述
12.2 基本术语及主要性能指标
12.3 材料选择
12.4 基本柔性单元及其模型
12.4.1 基本柔性单元的类型
12.4.2 等效约束模型
12.4.3 基本柔性单元的伪刚体模型
12.5 柔性铰链的分类枚举
12.6 平面柔性机构的运动学分析
12.7 柔性机构的运动综合
12.8 柔性机构的加工方法概述
参考文献
习题
第13章 机构的动力分析
13.1 刚体动力学基础
13.1.1 刚体的线动量、角动量和质量参数
13.1.2 惯量矩阵的变换及惯量椭球
13.2 平面连杆机构的动力分析
13.2.1 分离体分析方法
13.2.2 连杆机构力分析的虚功方法
13.3 空间RCCC机构及4R机构的动力分析
13.3.1 空间RCCC机构的动力分析
13.3.2 万向联轴器机构
参考文献
习题
第14章 机构的平衡
14.1 平面连杆机构的震动力完全平衡
14.1.1 加配重完全平衡平面连杆机构的震动力
14.1.2 用附加杆组法完全平衡平面机构的震动力
14.2 平面连杆机构震动力和震动力矩的完全平衡
14.2.1 平面连杆机构的震动力矩公式
14.2.2 平面四杆机构的震动力矩公式及其平衡条件
14.2.3 平面连杆机构震动力矩完全平衡的其他方法
14.3 平面连杆机构震动力平衡后震动力矩的平衡：采用变速转子平衡方法
14.4 空间机构震动力和震动力矩的平衡
14.5 机构能量和输入转矩的平衡
参考文献
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