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构造退化条件数和容错空间影响因子两个容错性能指标，前者反映了某一故障时刻退化机器人的操作能力，后者反映了该故障时刻退化机器人相对工作空间的大小，它们可分别用来衡量机器人在故障时刻和故障后的容错操作能力。基于这两个指标，提出冗余度机器人结构参数的最优设计方法，该方法可以用来确定使机器人具有最佳容错操作性能的臂长参数。给出平面3R和空间4R机器人的仿真实例，并就容错操作性能对各臂长的敏感度进行了分析。研究结果表明，机器人的容错操作性能对不与故障关节相连或只与一个故障关节相连的臂长具有较高的敏感度，在调节臂长时