论文密切结合食品、医药、电子、轻工等领域自动化生产线高速轻载搬运作业需求,设计和开发一种基于新型动平台结构的4自由度高速并联机器人。在运动学与动力学分析的基础上,论文重点研究了该机器人的动力尺度优化方法,并开展了样机控制系统的硬件设计和软件开发等研究工作。全文取得如下成果:在动平台结构设计方面,提出一种利用双螺旋齿轮传动原理实现末端执行器转动的动平台结构。与同类机器人动平台相比,具有结构紧凑、质量轻和刚性高的特点,特别是双螺旋齿轮差动传动方式可显著提升该机器人的角度定位精度。在尺度优化设计方面,在运动学和动力学分析的基础上,根据惯性项和速度项对单支链关节驱动力矩的贡献构建出两类刚体动力学性能评价指标,以链内和链间压力角为约束条件,刚体动力学性能指标为目标函数,开展了高速并联机器人动力尺度优化设计,保证了机器人在作业空间中获得优良的运动学和刚体动力学性能。在控制系统开发方面,以DTP7-P示教器为人机界面,多轴运动控制器PMAC clipper为控制系统核心,设计出高速并联机器人控制系统硬件。基于运动学分析开发出可供控制器底层实时调用的运动学算法模块,在此基础上,完成底层逻辑控制软件以及运动控制程序的开发。运用LabVIEW开发出高速机器人的示教操作应用软件,并基于以太网通讯方式实现操作软件与控制器的通讯。以上研究成果已应用于4自由度高速并联机器人的样机开发。