مکانیزم های چهار میله ای جزء دسته مکانیزم های ساده ولی مهم و کاربردی طبقه بندی می شوند. همچنین طراحی مکانیزم چهار میله ای تولید مسیر و تولید تابع نیز جزء مسایل مهم و سخت می باشند. در طراحی سینماتیکی، مکانیزم ها معمولاً از لحاظ هندسی ایده آل فرض می شوند و بدون لقی مفاصل مورد مطالعه و بررسی قرار داده می شوند. اما در عمل، لقی مفاصل برای مکانیزم به علت اجازه حرکت نسبی دو عضو متصل به هم لازم است. در گذشته، تحقیقات زیادی در مورد اثر لقی مفاصل صورت گرفته است، با این حال عیب های شاخه ای و مداری در طراحی مکانیزم تولید مسیر و تولید تابع در حضور لقی مورد بررسی قرار نگرفته است. دانش و اطلاعات در مورد عیوب ذکر شده، طراح را قادر می سازد که مکانیزم بدون عیبی طراحی کند. در این پایان نامه، طراحی مکانیزم چهار میله ای با در نظر گرفتن یک، دو، سه و تمام مفصل ها با لقی ارائه می شود. لقی مفصل به عنوان یک عضو مجازی در نظر گرفته می شود و جهت آن به وسیله جهت نیروهای مفصلی مشخص می شود. برنامه بهینه سازی اجتماع ذرات برای حل این مساله غیرخطی مقید مورد استفاده قرار گرفته می شود. تعدادی مثال از طراحی های بهینه برای موارد مختلف یعنی مکانیزم چهار میله ای با لقی در یک، دو، سه و تمام مفاصل و بدون لقی مفصل ارائه شده است. سرانجام، این طراحی های بهینه با حالت های واقعی مقایسه می شوند. نتایج طراحی ها به روشنی نشان می دهد که طراحی مکانیزم های چهار میله ای تولید مسیر و تولید تابع در حضور لقی منجر به نتایج دقیق تری می شوند.