机构设计主要内容包括两个方面:即平面连杆机构尺度综合和空间连杆机构尺度综合,自从瓦特发明第一台蒸汽机开始,机构学者和专家们就已经对机构尺度综合进行了相当丰富的探索与研究,相应开发的机构综合方法也多种多样。数值图谱法包含尺寸型多、检索效率高、操作简单、运算速度快、计算精度高,因其具备这些优点在最近十几年作为一种新的尺度综合方法而得到了广泛的运用。本文不论是对于空间连杆机构刚体导引综合还是相应CAD系统的开发,均采用数值图谱法作为统一解决方法,针对这个问题本文主要作了两个方面的工作。首先,比较深入的了解了基于谐波理论和傅里叶变换的数值图谱方法,在解决了球面四杆机构轨迹综合的基础上,将同样的方法扩展到球面四杆机构的刚体导引综合中。通过分析刚体转角输出和刚体位置输出谐波成分之间的内在联系,找出了刚体转角输出与刚体转角函数谐波特征参数两者之间的关系。结合两者关系从而建立了221968组基本尺寸型的球面四杆刚体导引机构输出特征参数数据库。并给出了球面四杆刚体导引机构实际安装尺寸和相应连杆机构安装尺寸参数的理论公式。通过结合给出的理论公式和运用数值图谱法建立的相关数据库,最终实现了球面四杆机构刚体导引综合的目的。其次以数值图谱法为连杆机构尺度综合的基本方法,利用傅里叶级数理论和小波级数理论分别建立了常用平面和空间连杆机构函数输出和轨迹输出的谐波特征参数数据库,然后利用模糊识别方法在数据库中识别出若干组满足要求连杆机构,并且计算出对应机构的实际尺寸和机构的安装位置,并采用数据编程技术、面向对象技术和CAD软件创建技术,依托LabVIEW软件开发出相应的连杆机构尺度综合CAD系统。针对以上提到的两个方面,本文利用傅里叶提取连杆机构谐波特征参数的方法,将其应用到了球面连杆机构的刚体导引综合中,并编写了相应可供LabVIEW软件直接调用的数据运算程序;创建了连杆机构轨迹生成、函数发生两个标准图谱库,利用Matlab和LabVIEW混合编程技术,可以达到实现连杆机构特征参数的自动化提取和创建相应的标准图谱库;在这个的基础之上,开发出了CAD系统的设计向导;在用户给定要求的输入方面,该CAD系统给出了多种输入形式,分为自动输入和手动输入两种主要形式,这些设计,更加方便了用户的使用。本文在论文的最后部分详细的介绍了连杆机构尺度综合CAD系统的使用,并给出了连杆机构函数综合和轨迹综合整周期、非整周期实例,进一步验证了本CAD系统的可行性。