雅可比矩阵是描述机构特征的重要参量,是度量机构运动学和动力学性能的重要指标,它与机构的奇异性及灵巧性分析等有着密切的联系。空间机构的分析设计较为困难,这是限制空间机构广泛应用的重要原因。目前普遍采用的解析法求解精度高,但不直观,计算量大,有时还难以建立相关的解析模型。因此,以找到一种简便通用的方法简化求解过程为目标,本文提出了求解雅可比和空间机构运动分析的计算机模拟法。本文研究了计算机模拟法的理论依据和具体的求解步骤。采用CAD的几何约束、尺寸约束、尺寸方程和尺寸驱动技术,构造出机构的模拟机构。用两个相同的模拟机构构造出雅可比模拟机构,添加适当的尺寸约束方程,求解出该机构的雅可比矩阵。用两个相同且彼此靠近的空间串联机构的模拟机构,构造出机构的速度模拟机构,求解出空间串联机构的速度;用两个相同且彼此靠近的速度模拟机构,构造出机构的加速度模拟机构,求解出空间串联机构的加速度。以几种典型的平面串、并联机构和空间串联机构为例,求解了机构的雅可比矩阵,并用解析法进行了验证,给出了两种方法的比较结果。同时,用计算机模拟法对空间串联机构进行运动分析,求解了机构的速度和加速度,并用解析法进行了验证。计算机模拟法具有直观、求解精度高的优点。该方法在求解过程中不需要建立解析公式,因此不受机构复杂程度的限制,越复杂的机构越能体现该方法的优点。该方法尤其适用于多自由度复杂机构以及新设计的机构。