并联机构机器人与串联机构机器人相比,并联机器人具有结构紧凑、刚度大、速度快、定位精度高、负载能力强等特点,在工业自动化领域应用较广泛。然而并联机器人含有多条运动支链和闭环结构,其运动性能参数无法通过一般测量方法确定,而且其运动性能参数直接关系着工作空间、轨迹规划及控制系统开发。要实现并联机器人的精确控制和实际应用,必须正确给出并联机器人的运动学关系,得到正确的可达工作空间和任务工作空间,给出最优的轨迹规划。本文对一种3-PSS并联机器人的运动学性能进行了研究。首先,分析了并联机器人机构构型原理,基于螺旋理论对3-PSS并联机器人自由度进行分析。利用封闭矢量环方法建立机器人的位置约束方程,得到其运动学逆解、正解模型。基于运动学正解模型,通过MATLAB软件采用极限边界搜索法得到机器人工作空间分布图。其次,基于最小执行时间的优化,对3-PSS并联机器人运动轨迹进行规划,规划路径为典型的抓取放置路径。工作路径经过分段处理,在上位机软件系统中可采用直线和曲线插补方式实现其运动轨迹。最后,借助三维绘图软件Solid Works建立3-PSS并联机器人的三维实体模型,并将其导入到ADAMS软件中,对3-PSS并联机器人进行运动轨迹及运动学仿真。通过分析仿真结果与运动学方程的一致性,验证了本文所提出理论的正确性,对进一步研究此类空间并联机器人的动态性能、机构优化设计和系统控制及工程应用提供了经验与理论参考。