剪叉式机构是一种结构简单、能够折叠和展开、可以实现模块化装配的机构。因其能迅速展开折叠,多次重复使用等优点,故在生产、生活中获得广泛应用。特别是在建筑和军事领域的应用有重要意义。目前剪叉式机构的研究多集中在机构的实际应用上,对于其理论研究还有待深入分析,以拓宽其应用。首先,本文通过分析剪叉式机构的结构特点,对剪叉式机构的变异演化规律进行了研究,剪叉式机构主要是基于铰接方式变异、剪叉臂结构变异以及接头类型变异等三种基本变异,在平面及空间区域内进行变异,同时演化出一种曲线轨迹的剪叉式机构。其次,本文对变异型剪叉式机构的运动学模型,采用D-H变换原理,根据任意相邻的两个坐标系之间的位置变换计算方法,建立了通用的数学模型,并进行了逆运动学求解。然后以变异型剪叉式机构的通用数学模型建立方法为基础,建立了曲线轨迹剪叉式机构的运动学模型,并对模型赋予具体的结构尺寸,就机构的运动学参数(包括位移、速度、加速度)进行了分析,得出了曲线轨迹剪叉式机构的运动特性,当各级单元中剪叉臂与AkBk连线的夹角α有某一确定值时(α的变化范围是3°～41°),末端任意点P的位置可以确定。通过Solid Works、Adams软件的综合使用,建立了曲线轨迹剪叉式机构的虚拟样机模型,并进行了运动仿真,验证了对曲线轨迹剪叉式机构建立的数学模型的正确。最后研究曲线轨迹剪叉式机构尺度综合方法,确立了曲线轨迹参数方程与构件尺度之间的关系。分析了基本剪叉式机构、斜直线轨迹剪叉式机构、曲线轨迹剪叉式机构尺寸与从动件轨迹之间关系,得出曲线轨迹剪叉式机构在保持剪叉臂两段长度比值不变的情况下,改变剪叉臂的长度只改变轨迹线的位置,而改变剪叉臂中两端长度比值k,则明显改变从动件运动轨迹曲线的曲率半径以及机构内部的空间大小的结论。