柔性变胞机构在工程技术领域有着特殊而又非常重要的应用。针对柔性变胞机构的动力学设计问题，建立了可实现任意构态间快速转换的柔性变胞机构全构态非线性动力学模型、柔性变胞机构动力学全域性能评价指标体系和柔性变胞机构动力学优化设计模型。基于变胞原理，设计并研制出了一种新型并联式变胞仿生关节机构。根据变胞机构工作阶段的划分，对变胞机构的动态性能指标进行了分类研究，建立了柔性变胞机构的动态性能评价指标理论体系；基于动态性能评价指标体系，研究了柔性变胞机构的多指标多构态动力学优化设计问题，建立了柔性变胞机构动力学优化设计模型。