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针对计算机辅助夹具设计的设计质量仍取决于设计者或专家的经验与知识水平、难以得到最优设计结果这一现状，建立了基于工件位置偏移与定位源误差之间关系的定位方案运动学模型，提出了定位方案的优化设计准则，从而改变了传统夹具设计中定位方案的经验性设计模式。通过实例说明了定位方案的稳健优化过程。研究结果表明，基于运动学模型的定位方案优化方法可以提高定位质量。在汽车、航空航天等制造领域中，定位方案的优化方法具有理论与应用价值。