本文针对过约束串联支路和混联支路并联机器人的动力学建模方法、冗余并联机器人的奇异性和动力学以及并联机器人协调操作的运动学和动力学等问题进行了研究。论文的主要研究内容如下： 采用无环有向图描述并联机器人的拓扑结构，分析了串联支路并联机器人和混联支路并联机器人拓扑结构图的特点；通过将支路与动平台完全断开以及将混联支路完全退化为树结构，提出了基于虚功原理和最小等价树结构的并联机器人动力学建模方法，该方法适用于各类并联机器人；针对四种具有代表性的过约束并联机器人(3-RRR球面并联机器人、3-RRC空间纯移动并联机器人、2-P(Pa)R-1-PUU空间并联机器人和3-PU<*>空间纯移动并联机器人)进行了运动学和动力学分析。 研究了驱动冗余和运动学冗余并联机器人的运动学、奇异位形、动力学建模方法及其优化策略。对于附加主动支链和主动关节替代被动关节的驱动冗余并联机器人，以及引入运动学冗余支链的运动学冗余并联机器人，研究了避免工作空间中第二类奇异位形的几何条件；同时建立了驱动冗余和运动学冗余并联机器人支路与整机的动力学模型，对于驱动冗余并联机器人提出了驱动力优化策略，对于运动学冗余并联机器人提出了冗余主动关节运动规划策略和驱动力优化策略。 研究了双并联机器人协调操作零自由度刚性负载、单自由度开链刚性负载和单自由度闭链刚性负载的运动学约束关系、动力学建模方法及其优化策略，得到了并联机器人协调操作的速度、加速度约束条件和动力学模型，并与串联机器人协调操作进行了比较，分析表明并联机器人协调操作的逆运动学求解容易，同时完全能够克服单个并联机器人工作空间内的第二类奇异位形，为并联机器人协调操作的进一步研究奠定了基础。