机器人是一个热门话题在当今的科技研究中，机器人的发展也经历了几个重要的阶段。起初的一些机械手都是串联结构形式的，但是这种机构一般是刚度差、运动支链较长、累积误差等缺点，并且工作精度也有限，仅仅这种结构形式不能很好的适应高精尖技术发展的需要。恰巧相反，慢慢发展而来的并联机构具有刚度好，误差积累很小、运动链封闭、运动精度高等优点。基于这两种不同类型的机构，本文设计和研究一种新的机械手机构，即为一种新的并-串联结构工业机器人。主要分析其结构部分、运动分析、控制系统的搭建以及运动仿真。本文是以两层并联3-RPS结构串联在一起空间混联机器人为对，该机构具有运动精度高，承载能力强，动作灵活，工作空间大，较好的工作姿态能力等特点。特别适用于狭小地域空间，姿态能力要求较高的场合。利用三维软件ProE，得出其三维图，并且对这种新的结构的参数进行了详细的介绍，对该结构进行了速度、加速度分析。研究了3-RPS空间并联机构的正反解，进一步推导出该两层并联机构的反解和正解的求解方法。本文选择使用PMAC运动控制卡来为这种新的结构搭建一套完整的控制系统。把PMAC应用在这种新的并-串结构上，主要研究了嵌入PMAC的双CPU的数控系统，它具有很高的开放性，在目前，这种运用上、下位机连接，建立通讯系统，所构成的数控系统还可以重复使用，具有较大的实用价值。利用三维软件ProE对该机构进行详细的建模和装配，得出整体结构，在ProE的“机构”模块中进行运动仿真，观察其运动方式和干涉情况为建造实际的模型打下基础。把简化的模型导入到ADAMS中进行速度、加速度的仿真。利用分析软件Ansys进行分析，并且得出机构的受力变形图，为机构优化和选材提供了基础。