踝关节是人体内保持身体平衡的一个重要关节,日常生活中踝关节受伤的例子数不胜数,因此对踝关节康复机构的研究有着重要的意义,能够为踝关节受损伤的人们供有效的康复措施。本文从人体踝关节的结构以及踝关节的运动方式出发,设计了一款用于踝关节康复的并联机构,构型为4-UPS/CU,能够满足内收/外展、内翻/外翻、背伸/趾屈三种运动方式。最重要的是该机构的转动中心不仅交于一点,而且还能够随着不同身高的人群来进行调节,真正意义上达到了人机共融。利用螺旋原理,对4-UPS/CU并联机构的自由度进行了分析。分别是绕X轴、Y轴、Z轴的转动,以及沿Z轴的移动这四个自由度,然后基于改进的Kutzbach-Grübler公式对机构的自由度进行计算,结果与螺旋理论法所求自由度数目相同。接着对机构的位置逆解进行求解,所用到的方法是欧拉角变换法和封闭矢量法,对机构正解的求解用到的方法是粒子群优化算法,接着推导出机构的一阶速度雅可比矩阵,用到的方法是微分法,最后求解4-UPS/CU并联机构的工作空间,结果表明该机构的工作空间连续无间断,且范围较大,能够用于医疗领域的踝关节康复中。用Adams仿真软件对4-UPS/CU踝关节康复并联机构做了内收/外展、内翻/外翻、背伸/趾屈的正运动学仿真,获得机构动平台的运动位姿、速度、角度等曲线,分析表明该机构做上诉三种运动的转动角度在人体踝关节的最大转动角度之内。接着对机构进行逆运动学仿真,得到了做内收/外展、内翻/外翻、背伸/趾屈这三种运动的驱动支链位移曲线图,分析得出该机构支链运动时没有出现卡死或者急走急停的现象,表明了机构运行的稳定性。该机构正逆运动学仿真的一致性也验证了机构仿真的正确性。对并联机构进行静力学分析,用到的方法是拆杆法,得出机构的平衡方程,接着对机构进行静力学仿真,结果表明该机构承受能力较大。然后对该机构进行了动力学分析,得到了该机构的动力学方程,并对其进行了模态分析,得到机构共振下的一到四阶振型,最后,对该机构进行了谐振响应分析,得到了该机构的谐振-位移曲线,这对研究机构振动有一定的指导作用。