多学科设计优化是近年来在航空航天领域兴起的一门新技术,主要应用于航空航天业复杂产品的优化设计问题。该技术由于充分考虑了各学科间的耦合关系及学科问相互作用所产生的协同效应,因而更容易获得系统整体最优解。其在航天领域的成功引起了国内外的广泛关注,有着广泛的应用前景。在我国,多学科设计优化技术的研究刚刚起步,在机构系统设计领域里的应用尚未见报道。本文以此为契机,在对多学科设计优化技术体系及其方法进行研究的基础上,以正交三自由度并联机构为实例进行了多学科设计优化,将多学科设计优化技术和方法引入具有多学科特点的非航空航天领域产品的优化设计中,以改善产品性能。主要完成工作有：首先,介绍了多学科设计优化的数学模型,分析了多学科设计优化技术的含义和特点,归纳和综合了多学科设计优化技术的理论基础,将多学科设计优化技术体系分为八项研究内容,研究了各项技术的基本内容及关系,建立了研究内容的关系图。接着,在iSIGHT和Ansys环境下对梁和手机外壳进行了优化设计,实现了软件间的集成。然后,介绍了正交三自由度并联机构,基于螺旋理论得到了机构的自由度,在移动关节作为驱动的前提下,对机构的Jacobian矩阵和工作空间进行了分析。利用牛顿-欧拉算法,推导了支链的动力学方程。最后,将多学科设计优化理论应用于并联机构中,建立起机构的多学科优化模型,采用软件集成方法进行了机构的优化。