新时代的航天事业发展迅猛,空间对接交会技术作为航天事业发展征途上的重要一环,为多模块空间站组装、未来的登月计划等提供重要支撑。研制区别于传统对接机构,具备大容差、低冲击等特性的新型空间弱撞击对接机构,是空间交会对接技术发展的重要趋势之一。本文以空间弱撞击对接机构的力学特征与机械特性作为研究对象,针对于其运动学、捕获动力学、振动等力学问题与相关机械特性进行了理论研究与仿真分析。本文首先介绍空间弱撞击对接机构的系统组成与工作原理,为更好地研究动力学特性,认知运动与力的传递关系,首先建立弱撞击对接机构在捕获阶段的运动学模型,给出驱动臂与负载传感环特征点的运动学关系。依据第二类拉格朗日方程的动力学建模方法,推导了各组件动力学参数的具体表达式,建立了全刚体目标系统下的多体动力学模型,并基于MATLAB实现了动力学参数的输出。利用ADAMS对比验证,结果证明了以拉格朗日方程建立的LIDM捕获动力学模型的正确性。捕获阶段的动力学模型为后续的机械特性研究、优化设计提供了前提与依据。为研究空间弱撞击对接机构的容差性能与对接精度,建立约束条件,并利用数值方法计算半定姿态下负载传感环环心所达的空间集合边界,探讨了各类约束条件对于工作空间的影响程度。在工作空间的研究基础上,建立系统的误差传递模型并分析了对接偏差在工作空间内的分布情况,并探讨了基座构型对于精度的影响分布。为进一步了解空间弱撞击对接机构运动与力的本质,以螺旋理论为数学工具研究各驱动臂分支的传递功率,定义全域动力传递性能指标。该指标用于评价构型参数设计中运动与力传递性能。使用改进后的遗传算法求解空间弱撞击对接机构优化模型,并输出优化尺寸参数。利用ADAMS表明优化后的尺寸构型动能传递效率更高,为弱撞击对接机构的研制工作提供理论依据。为验证空间弱撞击对接机构的刚度需求,利用ANSYS分析了系统在非工作收敛状态下的约束模态,论证了刚度需求,并给出负载传感环承力工况。针对其在捕获阶段中易受电机激励影响而引发的振动问题,对空间弱撞击对接机构进行动态响应分析,并分析减振环节阻尼器的刚度系数来改善系统的振动响应。