空间连杆机构轨迹综合是连杆机构设计的重要内容之一。相对于平面连杆机构,空间连杆机构的研究较少一些,而球面五杆机构这一方面的研究更是少之较少,因此本文对球面五杆机构的轨迹综合进行了深入的研究。首先,建立Ⅰ型Ⅰ类球面五杆机构的数学模型,并推导出机构的输入与输出轨迹之间的关系式,基于傅里叶级数理论和一维傅里叶级数性质,对轨迹进行谐波变换,可得到轨迹曲线的特征参数。根据球面曲线自身的性质,对其进行标准化处理,消除球面五杆机构杆长、形状、安装位置等因素的影响,从而发现连杆轨迹与机构基本尺寸型之间关系。在这一基础上,利用数值图谱法建立了输入与对应输出轨迹特征的自适应图谱库。通过比较给定曲线与图谱库中的特征参数的相似度,识别出相似度最高的目标机构。借助推导出的理论公式,反求出机构的实际杆长尺寸和机构的实际安装位置等参数,实现球面五杆机构的轨迹综合的研究。通过理论算例证明了提出方法的正确性,再通过对比算例,借助Soildworks中的Motion运动仿真进行了运动模拟仿真试验,从而证明了球面五杆机构的输出富有多样性。其次,分别建立了Ⅰ型Ⅱ类球面五杆机构和Ⅱ型球面五杆机构的数学模型。根据以上方法,对他们分别进行标准化处理,特征参数的提取,自适应图库普的建立,识别优化出最优解,求解实际安装位置的参数。然后通过理论算例和对比算例来证明提出的这种方法的正确性。基于这种方法解决了这两类球面五杆机构的轨迹综合问题。最后,根据三种类型的球面五杆机构的综合算例,证明了本方法在球面五杆机构轨迹综合问题上正确性和有效性。