以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链.pdf

曲志洋，杭鲁滨，钟传磊.以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链J.机械科学与技术，2023，42（8）：1221-1228以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链曲志洋1，杭鲁滨1,2，钟传磊1（1.上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海201620；2.上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心，上海201620）RARBRF RERCRD摘要：面向汽车侧门锁轻量化及空间有效利用的需求，基于方位特征集提出一种空间过约束机构构型方案，对其拓扑结构及尺度约束类型进行机构解耦特征综合，构造两簇互相垂直的旋转副()；对空间解耦过约束机构尺度特征进行优化,综合出可用于车门锁电动开启的空间 RRURR 解耦少杆过约束机构；在此基础上增设由滑槽与扭簧组合的柔顺副，构建具有柔顺性的单回路变模式空间 RRUPRR 机构。其不同驱动模式、限位边界可实现多种运动模式及其模式切换，包括空间 6R 过约束机构运动、空间 5R1P 机构运动和平面 3R1P 四杆机构运动模式。将柔顺单回路变模式机构嵌入车门锁电动开启支链，实现了电动开启、手动开启等功能；动力学仿真得到手动开启工况中齿轮曲柄仅发生 0.042的微小转动角度，验证了电动开启支链与手动开启支链的运动兼容。关键词：汽车侧门锁；过约束机构；复合柔顺副；变模式空间机构；动力学仿真中图分类号：TG112文献标志码：ADOI：10.13433/ki.1003-8728.20220081文章编号：1003-8728（2023）08-1221-08Variable Mode Power Release Branch Chain of Vehicle Side Door LatchConstructed with Over-constrained Spatial MechanismQUZhiyang1，HANGLubin1,2，ZHONGChuanlei1(1.SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China；2.ShanghaiCollaborativeInnovationCenterofIntelligentManufacturingRobotTechnologyforLargeComponents,Shanghai201620,China)RARBRF RERCRDAbstract：Tomeettherequirementsofalightweightvehiclesidedoorlatchanditseffectivespaceutilization,theconfigurationscheme of its over-constrainedspatial mechanism is proposed based on its position and orientation characteristics.Themechanismsfordecouplingfeaturesynthesisarecarriedoutforitstopologyanddimensionalconstrainttypes,andtwoclustersofmutually perpendicular rotational pairs are constructed().The dimensional characteristics of thedecoupled over-constrainedspatial mechanisms are optimized,and the RRURR decoupled over-constrainedspatial mechanismwhichcanbeusedforpowerreleaseofthevehicledoorlatchissynthesized.Thecompliantpaircomposedofagrooveandacomplianttorsionspringisaddedtoconstructacompliantsingle-loopandvariable-modeRRUPRRspatialmechanism.Itsdifferentdriving modes and limited boundaries can realize a variety of motion modes andswitch modes,including the 6R over-constrainedspatial mechanism motion mode,the 5R1P spatialmechanism motionmode and the planar 3R1P four-barspatialmechanismmotionmode.Theflexiblesingle-loopandvariable-modespatialmechanismisembeddedintothepowerreleasebranchofthevehicledoorlatchtorealizethefunctionsofpowerreleaseandmanualrelease.Thedynamicsimulationresultsshowthatthegearcrankhasonlyasmallrotationalangleof0.042inthemanualreleasecondition,thusverifyingthemotioncompatibilitybetweenthepowerreleasebranchandthemanualreleasebranch.Keywords：vehicle side door latch；over-constraint mechanism；compliant pair；variable mode spatial mechanism；dynamicsimulation5G 通讯、无人驾驶、汽车智能互联时代的到来引发汽车智能进入系统的升级换代1-4，汽车侧门锁作为汽车智能进入系统的关键部件，其电动开启功能和支链研发成为亟待解决的关键问题。面向车门锁多功能需求以及狭窄空间限制，车门锁内各支链收稿日期：2021-08-21基金项目：国家自然科学基金项目（51475050）与上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心开放基金项目（ZXY20211101）作者简介：曲志洋（1996），硕士研究生，研究方向为机器人机构学，通信作者：杭鲁滨，教授，博士，硕士生导师，2023 年8 月机械科学与技术August2023第 42 卷第 8 期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol.42No.8http:/ 5研发出一款具有电动开启功能的车门锁，以删除现有车门锁保险及手动支链来满足电动开启支链安装的空间需求，其代价为安全性有所降低；文献 6-7将平面柔顺五杆机构应用于电动开启支链，提出了一种含变自由度力适应性复位组合柔顺副的车门锁机构；并对电动开启车门锁的传动机构连杆轨迹进行综合，得到了传动机构连杆输出点最佳逼近期望轨迹的机构尺寸。针对汽车侧门锁狭窄空间多功能的需求，可变运动模式机构8构造电动开启支链是一种潜在的解决方案；Zlatanov等9提出的可免重新装配完成运动模式切换的机构，能够通过挡块限位、奇异位置、极限位置等约束使机构变结构、变运动模式。近年来国内外学者对变模式机构的研究一般针对空间并（串）联机构较多10-11。Kong 等12针对多模式机构的类型综合，提出了一种多工作模式并联机构型综合通用方法，得到了多种具有可切换球面模态和平动模态的并联机构；Dai 等13提出了变胞机构的延伸和分类，有助于挖掘具有变胞特性的原创和衍生变胞机构；文献 14 综述了多模式机构在构型设计、运动模式及应用方面的国内外研究现状，并对多模式机构面临的挑战与发展趋势进行了展望。为了更加有效利用车门锁空间、优化车门锁关键部件布置、提升高端多功能特征，将空间机构引入车门锁支链中；结合空间机构扫掠空间有效利用，可适用于狭窄空间的特点，提出具有变模式特性的柔顺空间 RRPURR 机构作为开启支链；其在不同工况下能够呈现出不同运动模式，电动开启工况呈现为少杆 RRURR 空间过约束机构运动模式，手动开启工况呈现为 RRPR 平面机构运动模式；模拟仿真验证了该柔顺空间机构在汽车侧门锁机构中的适用性。1 汽车侧门锁电动开启机构期望功能汽车侧门锁传动机构及有待综合的电动开启支链如图 1 所示。执行机构待综合开启支链传动机构图1汽车侧门锁传动机构及有待综合的电动开启支链Fig.1Sidedoorlocktransmissionmechanisminautomobilesandtheelectricopeningsupportbranchedchaintobeintegrated结合汽车侧门锁 300N 密封力设计要求及实际工况，其 A 轴与 D 轴之间的开启机构期望功能如下：1）根据图 1 所示的现有车门锁机构，所期望设计的开启机构应至少包含两簇轴线不平行的转动副；2）车门锁在电动开启、手动开启、上解保险的不同工况，其各支链机构的不同模式运动是确定和稳定的；3）考虑传动效率，开启机构采用转动副 R、万向铰链 U 及球副 S 进行机构综合，在变模式时可采用移动副 P 进行模式之间的切换；4）结合车门锁实际工况及空间需求，其电动开启支链应尽可能满足少副少杆、高刚度、扫掠空间相容的特点。2 面向电动开启支链的空间过约束机构构型综合以汽车侧门锁电动开启机构功能需求为设计目标，面向电动开启过程，进行单回路结构综合。空间过约束机构相比空间无过约束机构而言具有运动链短和运动扫掠空间较小的特点15。2.1电动开启机构拓扑结构综合运动副、构件组成的车门锁空间开启机构，其机构自由度计算式16为F=mi=1fi（1）Fmfii式中：为机构自由度；为机构运动副的数目；为第 个运动副的自由度；为单回路机构的独立位移数，包括独立旋转数与独立移动数。根据锁内电动开启支链空间轴系配置约束，对开启机构独立位移旋转数及自由度进行单回路分析计算。1）开启机构独立旋转数的确定所设计车门锁开启链中的旋转副 D 和 A 运动副的轴线方向不同（如图 1），其开启机构回路的独立旋转数为dimM(r)2（2）为保证车门锁开启支链空间运动范围小且效率高的特点，尽可能选择运动副较少（不多于 6 个），方位特征集的独立旋转数目较低的机构，即开启机构独立旋转数确定为dimM(r)=2（3）表明开启机构所有运动副的轴线在两个方向上相互平行。2）机构综合方案确定及自由度计算车门锁待综合电动开启机构，如图 2a）所示。根据开启机构设计需求、运动副不多于 6 及独立旋转数为 2，得出如图 2b）所示的开启机构构型方案。1222机械科学与技术第42卷http:/ RB RFRE RC RDRF RE图 2b）为空间 6R 过约束机构，其结构可用符号表示为；考虑到机构包含两簇轴线相互平行的转动副且，对该单回路机构进行 POC 集运算，得到机构的独立位移数 为=dim.M(t)M(r)=dim.t3r2(RA,RD)=5（4）dimM(t)式中为机构的独立移动元素数，机构可实现空间三维移动，其独立移动元素数为 3。将式（4）代入到式（1）中可得F=mi=1fi=65=1（5）所综合机构具有 1 自由度，2 个独立旋转方向以及 3 个独立移动方向。2.2过约束开启机构的构型优化1）开启机构尺度约束类型优化为易于实现车门锁电动开启与手动开启工况的精确控制，优选开启支链应具有部分解耦特征，即电动开启机构具有部分自由度。RA RB RFRE RC RD对图 2b）开启机构的尺度约束类型进行综合，使两个不同方向的运动副轴线相互垂直，得到空间解耦过约束机构，表示为，即开启机构在相互垂直的两个方向具有独立运动，具有部分解耦特征，如图 3 所示。RARBRFRERC=90RD图3开启机构尺度约束类型优化Fig.3Optimizationofsize-constrainedtypesfortheopeningmechanism2）开启机构结构尺度特征优化为满足车门锁开启机构少杆少副的目标，对图 3 中机构的杆长尺度特征进行优化，以实现减少杆件的数量。比较空间 R-R 副与 U 副尺度类型发现，当 R-R 副间杆长尺度特征为 0 时，R-R 副拓扑结RA RB RFRE RC RD构转化为 U 副；为实现减少杆件数量，令图 3 中解耦过约束机构转动副E 与 F 之间的杆长为零，优化了杆副数。优化后的机构如图 4 所示，为空间 RRURR 解耦少杆过约束机构，自由度为 1，独立位移数为 5，相较于图 3 机构具有更小的运动空间以及更优的轻量化特征，更适用于狭窄空间内的车门锁电动开启机构。空间 RRURR 过约束机构作为开启机构能够满足以曲柄 CD 为原动件的车门锁电动开启功能。RARBRCRDUG图4杆副优化后机构Fig.4Themechanismwithoptimizedbarpair 2.3空间开启机构的柔顺性及力约束综合将空间 RRURR 过约束机构嵌入锁内作为电动开启支链，虽可实现电动开启功能，但在车门锁手动开启工况中，棘爪盘 AB 驱动开启机构，转动副D 由于电机输出蜗轮蜗杆的自锁性被刚化，单自由度空间 RRURR 开启机构无法运动，不能实现手动内、外开启功能，即手动开启与电动开启支链运动不兼容。为了实现手动开启与电动开启支链的运动兼容性，需在空间 RRURR 机构的基础上增加自由度，提高机构的柔顺性。在转动副 B 处增设同轴滑槽，构造 R、P 复合副，得到 2 自由度空间 RRUPRR 七杆机构，如图 5所示。为提升单驱动空间七杆机构的运动确定性，在转动副 B 处设置扭簧 TB，构造具有力约束特性的空间 R、P 柔顺复合副。空间 RRUPRR 柔顺机构具有力复位特征，其在不同驱动、转动副所在滑槽不同位置能够实现机构的不同运动模式。RARBTBRCRDUGP图5具有柔顺特性的空间 RRUPRR 机构Fig.5SpatialRRUPRRmechanismwithcompliantcharacteristics 3 多模式空间柔顺机构运动模式分析将柔顺空间 RRUPRR 七杆机构嵌入汽车侧门锁，构建车门锁电动开启支链，实现在狭小空间内车门锁的电动开启功能。基于空间 RRUPRR 机构设计的车门锁结构如图 6 所示。第8期曲志洋，等:以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链1223http:/ D 的时序控制；利用不同驱动以及转动副 B 在滑槽不同位置实现多运动模式；各运动模式可对应实现开启机构对车门锁以下 3 种不同工况的操作。1）电动开启工况：电机通过不完全齿轮有齿部分与齿轮曲柄之间的啮合带动开启支链实现车门锁电动开启；此工况转动副 B 处于滑槽左端极限位置，滑槽 P 刚化；开启机构转化为空间 RRURR 过约束机构，自由度为 1，具有运动确定性。2）电动开启复位工况：不完全齿轮转动到无齿部分，与齿轮曲柄脱啮，开启机构在扭簧 TD的作用下复位；复位过程中滑槽与转动副 B 之间会产生相对滑动，开启机构转化为空间 5R1P 机构，自由度为1；其复位运动过程中机构会受到滑槽柔顺扭簧的柔顺力约束，具有运动确定性。3）手动开启工况：不完全齿轮与齿轮曲柄处于啮合状态，棘爪盘 AB 为原动件，转动副 D 在扭簧力与蜗轮蜗杆自锁力的作用下被刚化；开启机构转化为平面 3R1P 机构，自由度为 1，具有确定的运动状态；此过程的复位依靠曲柄扭簧与滑槽柔顺扭簧的共同作用。各工况车门锁操作机构运动过程及其对应的空间柔顺七杆机构运动示意图如表 1 所示。表 1 各工况车门锁操作机构运动过程及其对应的空间柔顺七杆机构运动示意图Tab.1Motionprocessesesoftheoperatingmechanismsforvariousworkingconditionsofthedoorlockandcorrespondingmotiondiagramsofthespatialcompliantseven-barmechanisms工况车门锁操作机构运动示意图空间柔顺七杆机构运动示意图功能实现及运动过程电动开启BBPPGGCCDATBT1T2TD棘轮释放BGCDA曲柄CD逆时针转动，带动棘爪盘AB使棘爪脱离限位块；一定角度后，棘爪释放棘轮，门锁开启；该过程转动副B始终处于滑槽极限位置，不会产生相对滑动。P副刚化，空间RRUPRR机构转化为空间RRURR机构。DOF=65=11自由度空间过约束机构运动模式等效机构为：RRURR过约束机构电动开启复位BPPGGCCDATBT1T2TD棘爪回复BGCDP曲柄CD与棘爪顺时针旋转复位，由于惯性力作用，齿轮曲柄CD回到原始位置后会继续反转一段距离，此时棘爪和棘爪盘由于扭簧力的作用保持静止。复位扭簧TD为驱动，空间RRUPRR机构转化为空间RRUPR机构。DOF=65=11自由度空间机构运动模式等效机构为：空间5R1P机构手动开启BBPGCDATBT1T2TD棘轮释放BGAP棘爪盘AB顺时针转动，转动副B脱离滑槽左端极限位置，与滑槽之间产生相对滑动，同时棘爪顺时针转动，一定角度后棘爪释放棘轮，门锁开启。转动副D刚化，空间RRUPRR机构转化为平面3R1P机构。DOF=65=11自由度平面机构运动模式等效机构为：平面3R1P机构注：图中黑色虚线为运动初始位置，黑色实线为运动过程某一瞬时位置。1224机械科学与技术第42卷http:/ RRURR 过约束六杆机构运动模式实现了车门锁的电动开启功能；通过平面 3R1P 四杆机构运动模式实现了车门锁的手动开启功能；并通过扭簧力的储能实现了驱动结束后的复位功能。4 机构运动学分析 4.1电动开启等效机构运动学分析1电动开启工况内，空间 RRUPRR 机构等效为RRURR 空间，其结构及坐标示意图如图 7 所示。设杆 1 为原动件，为输入转角，求各输出转角。BB54210CADAFECDGx4x5h5h4s4z4z5z22350z3z1z0s5s1s0h2h1h0 x05534002211x3(x2)x1图7空间 RRURR 机构运动学模型Fig.7KinematicmodelofthespatialRRURRmechanismzixizz0,z1,z2z3,z4,z5z2z301=12=34=45=050=23=90Cij建立 RRURR 机构的各杆相应的坐标系，其中轴分别沿有关运动副的轴线，轴依次与相邻两个轴的最短距离线相重合，如图 7 所示。空间RRURR 机构中相互平行、相互平行且，可 得 已 知 参 数，。在进行坐标变换时所用的方向余弦矩阵需满足如下形式：Cij=cosjsinjcosijsinjsinijsinjcosjcosijcosjsinij0sinijcosij（6）z0/z1/z2 z3/z4/z5根 据 杆 副 之 间 的 几 何 条 件，得到：cos(1+2+3)=1（7）cos(4+5+0)=1（8）z1z4将机构的向量封闭型分别向两簇轴向相互平行旋转副组中的 和 轴投影，可以写出：s4s5+h1sin(2+3)+h2sin3=0（9）s1s0+h5cos0+h4sin(5+0)=0（10）联立式（7）、式（9），可求得：2=21arcsins5s4+h1sin1h23=arcsins5s4+h1sin1h2（11）联立式（8）、式（10），可求得：4=arccoss1s0+h5sin0h45=0arccoss1s0+h5sin0h4（12）01z3为求输出角 与输入角 之间的关系式，将机构封闭矢量回路向 轴投影，得出h1sin1+h2sin2h4sin5h5sin0=0（13）01联立式（11）式（13），得到输出角与输入角之间的关系。4.2手动开启等效机构运动学分析手动开启工况，空间 RRUPRR 机构等效为平面 RRPR 机构，对平面 RRPR 机构各从动件的位置和速度进行分析，建立直角坐标系，如图 8 所示。ABPG3211l1l22l3yx图8RRPR 机构矢量封闭模型Fig.8VectorclosuremodeloftheRRPRmechanism由机构矢量封闭回路得封闭矢量方程为l2ei2+l3=l1ei1（14）ei=cos+isin式中。将式（14）的实部和虚部分离，得：l2cos2+l3=l1cos1l2sin2=l1sin1（15）12根据式（15）求得手动开启工况下输入角 与输出角 的关系式为2=arctanl1sin1l1cos1l3（16）5 机构的动力学建模与仿真为了验证空间柔顺 RRUPRR 开启机构在汽车侧门锁电动和手动开启工况的可行性，在 Adams 软件中，建立具有力约束柔顺运动副的空间 RRUPRR机构仿真模型；通过求解棘轮棘爪执行机构和齿轮曲柄驱动机构转角变化曲线，分析电动开启、电动第8期曲志洋，等:以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链1225http:/ 仿真建模在 Adams 软件中建立柔顺七杆机构电动开启车门锁仿真模型，如图 9 所示。车门锁模型共包含4 个复位扭簧，其参数设置见表 2；齿轮传动机构传动比、齿轮曲柄节圆半径等参数如表 3 所示。空间柔顺开启机构曲柄扭簧齿轮传动机构棘轮扭簧齿轮曲柄柔顺扭簧棘爪扭簧图9基于 Adams 构建的车门锁机构仿真模型Fig.9SimulationmodelofthedoorlockmechanismbasedonAdams表 2 扭簧刚度系数及预载荷参数Tab.2Thestiffnesscoefficientandpre-loadparametersofthetorsionspring参数刚度系数/（Nmm（）1）预载荷/NT1棘爪扭簧2.2119265T2棘轮扭簧0.4927340TD曲柄扭簧2.21190TB柔顺扭簧0.49270表 3 齿轮传动机构参数Tab.3Geartransmissionmechanismcylinderparameters参数数值齿轮曲柄节圆半径r13.5mm齿轮传动机构传动比i1120电机最大转矩T11Nmm 5.2电动开启工况仿真结果分析电动开启工况中，电机驱动齿轮曲柄 CD，逆时针旋转可将车门锁开启；分析电动开启中棘爪、棘轮和齿轮曲柄转角变化曲线可得到电动开启工况及其复位工况所需时间；分析棘轮棘爪接触力变化曲线可判断棘轮棘爪的接触状态。图 10 为电动开启过程转角变化。090ms 为电机驱动阶段，5671.5ms 为车门锁开启阶段，71.587ms 为棘爪持续转动阶段，8793ms 为复位阶段；棘轮在 71.5ms 达到最大转角 78，门锁开启；86ms 时棘爪到达最大转角 23.8，齿轮曲柄达到其最大转角 66.2，此时不完全齿轮与齿轮曲柄脱啮，棘爪与齿轮曲柄在扭簧力作用下复位。100100 1108080606040402020103040时间/ms709000转角/()棘轮转角棘爪转角曲柄齿轮转角1231-电动开启工况 2-保持阶段 3-电动开启复位工况图10电动开启过程转角变化Fig.10Variationinangleduringtheelectricopeningprocess图 11 为电动开启过程中棘轮棘爪接触力随棘爪转角变化的变化曲线，062.5ms 为棘爪与棘轮脱离阶段，62.5ms 棘轮棘爪完全脱离，此时棘爪转角为 18.6。棘轮棘爪脱离过程中其接触面积逐渐减小，其接触力在 61ms 时达到最大值 24.6N。25201510接触力/N5005101562.5 ms2025棘爪转角/()20406080100时间/ms图11电动开启过程棘轮棘爪接触力曲线Fig.11Thecontactforcecurveoftheratchetandpawlduringtheelectricopeningprocess分析车门锁机构在电动开启过程内齿轮曲柄驱动力随时间变化可间接反映电机驱动力矩的变化，如图 12 所示。分析可得：基于空间过约束电动开启支链的车门锁在电动开启过程中所需最大驱动力为 60N。6070504030驱动力/N2010005101562.5 ms2025棘爪转角/()20406080100时间/ms图12电动开启过程中齿轮曲柄驱动力变化曲线Fig.12Variationinthedrivingforceofthegearcrankduringtheelectricopeningprocess1226机械科学与技术第42卷http:/ 6.75，小于选用电机额定转矩，电机选型符合要求。5.3手动开启工况仿真结果分析手动内、外开启过程，门把手拉动线缆，驱动棘爪盘 AB 逆时针旋转，实现车门锁开启；此过程中棘轮与棘爪转角变化趋势与电动开启过程同理。图 13为手动开启过程中棘爪与棘轮接触力随棘爪转角的变化曲线，棘爪盘以 14/s 角速度转动，01500ms为手动开启仿真时间，1320ms 棘爪与棘轮脱离，同时接触力达到最大值 33.3N。3035252015接触力/N10500510151 320 ms2025棘爪转角/()2468101214时间/102 ms图13手动开启过程棘轮棘爪接触力曲线Fig.13Thecontactforcecurveoftheratchetandpawlduringthemanualopeningprocess手动开启工况下，将齿轮曲柄转角视作电动开启支链与手动开启支链运动兼容性的衡量指标，图 14 为手动开启过程中齿轮曲柄的转角变化。齿轮曲柄在手动开启过程中的最大转角为 0.042，仅产生微小转动，验证了蜗杆蜗轮的自锁特征，证实了手动开启与电动开启支链之间的运动兼容性。0.051 6000.040.031 2000.028000.014002006001 000时间/ms1 4000转角/()图14手动开启过程中齿轮曲柄转角变化Fig.14Variationincrankangleduringthemanualopeningprocess 6 结论1）基于方位特征集提出一种空间过约束机构构型方案，通过机构解耦构型综合和尺度特征优化，构造了空间 RRURR 解耦少杆过约束机构；并利用滑槽与扭簧构造柔顺副,综合出具有柔顺性的单回路变模式空间 RRUPRR 七杆机构；2）变模式柔顺空间机构具有多种运动模式，可实现模式切换；将其嵌入到汽车门锁，不同模式分别巧妙对应车门锁手动、电动开启支链的各工况；3）仿真得到手动开启工况中齿轮曲柄仅发生0.042的微小转动角度，表明了所研发的电动开启支链与手动开启支链具有运动兼容性。参考文献 ATTARANM.Theimpactof5Gontheevolutionofintelligent automation and industry digitizationJ.Journal of Ambient Intelligence and HumanizedComputing,2021:1-17.1王明远.面向电动释放车门锁的变自由度柔顺机构综合与分析D.上海:上海工程技术大学,2020:3-4.WANG M Y.Mechanism synthesis and analysis ofvariabledofcompliantmechanismforvehiclesidedoorlatch with power release featureD.Shanghai:ShanghaiUniversityofEngineeringScience,2020:3-4.(inChinese)2李春风.汽车门锁机构及其控制系统的研制D.南京:南京航空航天大学,2009.LICF.Researchonthemechanismofautomobiledoorlocks and its control systemD.Nanjing:NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2009.(inChinese)3熊璐,杨兴,卓桂荣,等.无人驾驶车辆的运动控制发展现状综述J.机械工程学报,2020,56（10）:127-143.XIONGL,YANGX,ZHUOGR,etal.ReviewonmotioncontrolofautonomousvehiclesJ.JournalofMechanical Engineering,2020,56（10）:127-143.（inChinese）4MARGHERITTI E,CUMBO F.Electrical vehiclelatch:US,9353556P.2014-06-26.5王明远,杭鲁滨,刘哲,等.含变自由度力自适应复位6第8期曲志洋，等:以过约束空间机构构造的汽车侧门锁变模式电动开启支链1227http:/ combined compliant pairJ.China Mechanical Engineering,2020,31（12）:1437-1443.（inChinese）王炎,杭鲁滨,刘哲,等.电动开启汽车门锁的传动机构连杆轨迹研究J.机械传动,2019,43（5）:52-56.WANGY,HANGLB,LIUZ,etal.Researchontheconnectingrodtrajectoryoftransmissionmechanismofelectric car door lockJ.Journal of MechanicalTransmission,2019,43（5）:52-56.（inChinese）7刘川禾,杨廷力,刘毅.变拓扑机构理论的基本问题J.机械工程学报,2005,41（8）:56-62.LIUCH,YANGTL,LIUY.Basicproblemsofthetheory for the variable topology mechanismsJ.JournalofMechanicalEngineering,2005,41（8）:56-62.（inChinese）8ZLATANOV D,BONEV I A,GOSSELIN C M.AdvancesinrobotkinematicstheoryandapplicationsM.KluwerAcademicPublishers,2002.9单彦霞,张建伟,于靖军,等.多模式并联机构操作模式变换方法研究J.农业机械学报,2020,51（6）:396-403.SHANYX,ZHANGJW,YUJJ,etal.Operationmode transformation method of multi-mode parallelmechanismJ.TransactionsoftheChineseSocietyforAgricultural Machinery,2020,51（6）:396-403.（inChinese）10何妍颖,李晔卓,武建昫,等.多模式两轮移动机器人的设计与运动分析J.机械工程学报,2019,55（23）:1184-90.HEYY,LIYZ,WUJX,etal.Designandmobilityanalysisofamulti-modetwo-wheelmobilerobotJ.JournalofMechanicalEngineering,2019,55（23）:84-90.（inChinese）KONG X W,CLMENT M,RICHARD P L.Typesynthesis of parallel mechanisms with multipleoperation modesJ.Journal of Mechanical Design,2007,129（6）:595-601.12戴建生,丁希仑,邹慧君.变胞原理和变胞机构类型J.机械工程学报,2005,41（6）:7-12.DAI J S,DING X L,ZOU H J.Fundamentals andcategorizationofmetamorphicmechanismsJ.Journalof Mechanical Engineering,2005,41（6）:7-12.（inChinese）13于靖军,刘凯,孔宪文.多模式机构研究进展J.机械工程学报,2020,56（19）:14-27.YUJJ,LIUK,KONGXW.Stateoftheartofmulti-modemechanismsJ.JournalofMechanicalEngineering,2020,56（19）:14-27.（inChinese）14喻怀正,陈辛波.过约束空间机构的曲柄条件及等角速传动条件J.同济大学学报,1986（4）:110-119.YUHZ,CHENXB.Thecrankexistingconditionsandthe constant velocity transmission condition for theoverconstrained spatial mechanismsJ.Journal ofTongjiUniversity,1986（4）:110-119.（inChinese）15杨廷力,刘安心,罗玉峰,等.机器人机构拓扑结构设计M.北京:科学出版社,2012.YANGTL,LIUAX,LUOYF,etal.TheoryandapplicationofrobotmechanismtopologyM.Beijing:SciencePress,2012.(inChinese)161228机械科学与技术第42卷http:/