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基于传统球面副的结构及工作空间特征,采用运动与约束单项分解、交错匹配的方法,将传统球面铰链的输出等效为正交的3个转动,通过重新匹配3个运动次序、结构约束形式及位置关系,提出并设计完成4种具有大工作空间的新型被动球面铰链,实现扩大球面铰链的转角工作空间10°~50°、部分解决了原有球面铰链因工作空间小而在工程应用中受到限制的问题.