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针对传统机构变异的复杂性，分析了生物基因遗传和变异的机理与机构变异的相似性，总结出由遗传特征、变异特征和联结特征集等特征组成的构件、运动副基因表达式和由构件特征矩阵、运动副特征矩阵和联结关系矩阵等3个矩阵组成的机构基因表达式，并根据机构基因表达式建立了机构的基因模型．为保留机构遗传特征归纳出机构基因变异的3条变异法则，模仿生物的基因突变根据变异法则规定了6种对机构基因模型的变异运算，即自发变异、极端变异、互换变异、反向变异、重组变异和杂交变异等．利用机构的基因模型对由平面六杆机构、平面四杆机构和棘轮机构等