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三维几何约束求解在装配设计、几何造型和动力学分析等领域有着广泛的应用.在分析基本几何元素间的约束关系对刚体自由度状态影响的基础上,提出刚体自由度的归约算法,以求得满足约束后刚体的自由度状态空间;以刚体自由度状态空间分析为基础,实现对合理约束的推理求解和约束一致性维护.该算法解决了三维几何约束求解中自由度计算问题,同时避免了一些推理求解算法中出现的'组合爆炸'问题.