我国航天工业近年来高速发展,其中卫星的发展对星载天线等空间可展机构提出了更高的要求。空间可展天线的发展特点是高展收比、高精度、高强度、轻量化,其设计广泛应用空间过约束单元机构。通过阵列,叠加等设计方法可以构造由Bennett单元机构组成的大型可展机构,可拟合各种复杂曲面,其拟合成的柱面用于可展天线支撑桁架具有灵活的方向性,刚度大,强度高,收纳率高,空间热稳定性好的优点。然而,因为可展机构理论的不成熟,可展天线在工程中的应用出现了许多问题,例如各基本单元展开不协调与不能展开至目标形面,展开后天线结构塌陷和不稳定。因此进行可展天线的构型设计,运动学及动力学理论研究具有工程价值。本文以由纯转动副组成的空间过约束四杆机构——Bennett机构为基础,设计了由Bennett机构作为基本组成单元的单自由度可展机构,并将其运用于卫星抛物柱面空间可展天线设计,完成的主要工作如下:首先,分析了Bennett机构的工作原理,用分段法得到圆柱面可展机构的关键设计点位置,设计了单元Bennett机构新型构型,通过叠加的方式将其相连,得到拟合的柱面桁架。利用索网拟合天线的抛物反射面,用连接立柱将索网层和桁架层连接起来,通过控制连接立柱的高度控制索网的形面。其次,对可展开天线进行了运动学分析。利用坐标变换法得到了单元Bennett机构运动副的运动规律,将MATLAB得到数值计算结果与ADAMS仿真结果进行比较,验证了理论设计的正确性。分析计算了可展机构的自由度及收纳率。分析驱动杆件在不同的输入运动下,得到的驱动力矩的变化曲线,从而选择天线最优的展开方式。然后,基于牛顿-欧拉法,利用虚功原理建立了天线支撑桁架的多刚体动力学模型。由于可展天线展开过程中惯性力大,杆件的轴承需承受较大的约束反力,可能导致轴承失效,通过分析得到了与卫星伸展臂相连的单元Bennett机构各运动副的约束反力变化曲线,为轴承的选型和可展天线的运动控制提供了理论依据。最后,为了提高天线整体刚度,避免共振现象,保证形面精度和稳定性,利用软件对天线结构进行模态分析,得到了天线在不同构型情况下的固有频率,并对索网构型对天线刚度的影响进行分析,分别分析了材料,索网直径和索网预应力对天线模态的影响。本文通过对以Bennett机构为基本单元的柱面可展天线桁架机构的设计,提供了一种该类机构构型设计,运动学及动力学分析,提高空间可展天线刚度的方法,对于空间可展天线机构的设计有重要意义。