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通过阐述概念设计定义及其特点,在三维虚拟环境下,建立小型甘蔗联合收获机的概念机构.提出对有工作约束条件,运动、动力特性复杂的机械系统,采用模块式虚拟装配及仿真;对各功能模块采用发散性创新设计,使样机方案不受子模块的约束,解决模块间结构与性能的协调性.通过对小型甘蔗联合收获机概念样机方案实例的仿真分析,说明运用虚拟环境的概念设计及其机构仿真,探讨了一种复杂机械系统的设计分析方法,可以简化机械系统设计开发过程,减少开发时间和成本.