1、球面并聯(lián)機構是動平臺參考點的運動范圍在固定球面上的一類特殊的空間并聯(lián)機構，它不但具有并聯(lián)機構的剛度大、精度高等性能優(yōu)點，還具有工作范圍大、不易干涉、運動學計算簡單等性能優(yōu)點?；谇蛎娌⒙?lián)機構比較特殊的運動特點和性能優(yōu)勢，目前主要應用于微創(chuàng)外科手術機器人、康復機器人、數(shù)控機床和天文設備的調(diào)節(jié)、定位裝置等。
　　本文主要研究3-RPR球面并聯(lián)機構的運動學和剛度性能。首先基于螺旋理論對該機構做了構型分析。通過分析并聯(lián)機構的分支的運動螺旋

2、系和機構動平臺的運動螺旋系之間的關系分析了對稱三支鏈球面并聯(lián)機構的構型規(guī)律。然后利用運動副的演化導出3-RPR球面并聯(lián)機構構型特點。用螺旋理論求出球面并聯(lián)機構的階為3，對給出的模型應用Kutzbach-Grvbler公式驗證自由度為3。
　　其次，對3-RPR球面并聯(lián)機構的運動學進行了研究。利用等效軸角原理和坐標轉換矩陣建立約束方程，求得機構的位置正逆解，并分析了速度、加速度，得出了機構的雅克比矩陣。在逆解的基礎上，使用數(shù)值法通過

3、MATLAB編程求得機構的工作空間，并提出一種新的對給定的任意球面軌跡用機構實現(xiàn)的非參數(shù)化方法。
　　然后，分析了3-RPR球面并聯(lián)機構的靜力學和剛度，在考慮動平臺形變的情況下廣義利用應變能和卡式定理，分別推導出機構中動平臺、連桿、電機的柔度矩陣，并集中到一起求出了3-RPR球面并聯(lián)機構的剛度矩陣，提出了剛度評價指數(shù)KSI。最后，通過有限元的仿真分析得出機構在極限位置所受應力、產(chǎn)生應變的最大值。
　　最后，利用 SolidW