并联机构具有刚度/重量比大、动态性能好、技术附加值高等优点,经过几十年的研究与发展,并联机床已经成功地应用于航空制造业、汽车制造业等领域。串-并混联机床则结合了串联机构与并联机构的优点,更好地满足加工制造业高速、高精度的发展趋势,具有非常广阔的应用前景和研究价值,受到国内外学者的普遍重视。然而,与传统机床相比,并联机床还存在运动精度水平较低的问题,主要原因在于并联机床的结构比较复杂,几何误差源的数量较多,且对精度的影响具有较强的非线性特征,对其进行测量、分析和辨识的难度较大。另外,由于自重、惯性力和外部载荷等因素引起的动态误差限制了机床的运动精度。目前针对并联机床的动力学建模以及动力学参数辨识研究依然是并联机床领域的一项研究热点与难点问题。论文在以前研究的基础上,分别从运动学与动力学的角度,对一类带有约束机构的少自由度混联机床的误差分析、运动学标定、动力学参数辨识等方面进行了研究。具体包括以下内容：(1)利用Denavit-Hartenberg矩阵法和闭环矢量链方法,分别针对串联、并联、混联机构的几何误差建模方法进行研究,提出一种能够准确描述复合球铰内几何误差源的误差建模方法,以此作为误差分析、运动学标定、精度综合等研究的基础。(2)通过五轴并联机床与3-TPS混联机床的误差分析,对一类带有约束混联机床内的敏感误差源及其对末端精度的影响进行了研究。系统地比较、分析两个机床并联机构部分与约束(串联)机构部分内单一误差源对末端位姿误差的影响,以及各组机构内多种误差源的综合影响,结果表明,约束机构部分对末端位姿误差的影响要比并联机构部分更加明显。(3)根据量子粒子群优化算法,对运动学标定问题进行研究。设计基于量子粒子群优化算法的运动学标定流程,利用仿真与实验的方法,分别对五轴并联机床的并联机构部分与约束机构部分进行了运动学标定研究,标定后机床末端位姿的精度水平有了比较明显的提高。对串联机构与Stewart并联机构进行运动学标定,研究将基于量子粒子群优化的运动学标定方法推广至一般串联、并联机构的方法。(4)对运动学参数的标定方法进行改进。建立了基于量子粒子群优化算法的分步标定流程,针对五轴并联机床的并联机构部分进行运动学标定仿真,不仅进一步提高了标定后的末端位姿精度,而且机构参数的辨识值与给定值更加接近。然后,同样对串联机构与Stewart并联机构进行运动学标定仿真,结果证明基于量子粒子群优化的分步标定方法同样适用于一般的串联、并联机构。(5)对五轴并联机床的并联机构部分进行结构优化与精度综合的研究。把并联机构内的球型铰链优化为复合球铰；利用影响因子方法,对优化前后的并联机构进行误差分析,从理论的角度证明该结构优化的正确性；基于误差分析的结果,对优化后的并联机构进行了精度综合研究,提出一种综合考虑精度与成本因素的加权精度综合策略。(6)研究五轴并联机床动力学建模及动力学参数辨识方法。基于拉格朗日方法,建立五轴并联机床的刚体动力学模型；设计动力学参数辨识仿真的辨识轨迹,在不考虑摩擦力的前提条件下,对机床并联机构部分的动力学参数进行辨识仿真,比较准确地辨识出并联机构部分各构件的动力学参数,为将来动力学相关问题及先进控制方法的研究奠定基础。