中文摘要：

项目以微创外科手术及微操作为应用背景，将RCM机构定位为新型少自由度功能型机构，开展对该类机构综合与设计的基础理论及创新设计研究。研究内容涉及各种类型RCM机构的型综合、尺度综合、机构学性能分析及设计方法等，并且有针对性地对几种新型的RCM机构及RCM机器人进行创新设计，设计研制相应的模型、虚拟样机及实验样机。这一工作将为扩展RCM机构及RCM机器人在医疗、生物工程、工业自动化等领域的应用提供理论支持。

结论摘要：

本课题主要对一类少自由度功能型机构- - 远程运动中心（RCM）机构的型综合和设计方法进行了系统而深入的研究，建立了一套较为完善的理论体系。通过利用群论、螺旋理论、组合等方法对一自由度和多自由度的RCM机构进行了型综合研究，得到了一系列RCM机构的构型。并针对一些可能的应用背景，对其中的典型机构进行了分析、设计以及样机的加工，为RCM机构的实际应用建立了基础。并将RCM概念和柔性机构相结合，提出了一套大变形高精度柔性铰链设计的方法和理论，并提出一种适用于具有虚拟中心运动梁单元的等效刚体模型。由于RCM柔性机构具有虚拟的转动中心，这使得他们更容易用来叠加，以便增加其转动范围。课题中以等腰梯形柔性铰链为例，在准确分析其转动精度、刚度等性能的基础上，对其叠加方法进行了研究，设计出了一些高精度、大行程的柔性铰链，是对现有大变形柔性铰链的有益补充。在柔性RCM铰链的转动特性和轴漂特性分析的基础上，研究了柔性直线运动机构的设计优化方法。仿真和实验验证说明了这些分析设计的有效性和准确性。