随着工业技术的发展,传统并联机器人已经不能满足生产需要,因此,科学家提出了用柔索代替杆的并联机器人,即柔索驱动并联机器人,柔索驱动并联机器人具有重量轻、工作空间大、柔性好等优点,因此得到了广泛应用。本文研究围绕着“FAST工程空间六索驱动馈源舱位姿控制系统模型开发”项目,以柔索驱动并联机器人为背景,以500米口径球面射电望远镜(FAST)为研究对象,结合MATLAB、ADAMS等软件,求解柔索索力,分析柔索自身重力对柔索形状的影响,建立柔索驱动并联机器人的动力学模型,并进行了五索工况下的仿真分析。旨在将六索驱动并联机器人模型进一步精确化,本文主要进行了以下几个方面的研究工作:(1)总结柔索驱动并联机器人的发展历程以及国内外研究现状,阐述FAST的主要结构、悬索理论、馈源舱的静力学平衡方程,为后期索力求解、仿真分析奠定理论基础。(2)研究和分析了柔索的直线模型和悬链线模型,基于ANSYS的LINK180单元建立柔索的有限元模型,并对柔索进行了静力学分析,得到柔索自身重力对不同类型柔索变形的影响程度。(3)基于柔索的悬链线理论、馈源舱的静平衡方程,编写了索力求解程序,并利用MATLAB软件对索力初始值、最终值,以及不同位姿下的锚固点坐标进行求解。(4)深入研究柔索悬链线数学模型的建立方法,利用六索驱动并联机器人索力求解程序求解出索力的水平分力,并将其代入柔索的悬链线方程中,从而得到所求位姿下各个柔索的悬链线模型,为后续六索驱动并联机器人的建模奠定基础。(5)将柔索的悬链线模型和直线模型做对比,得到在所求位姿下柔索自身重力对其变形的影响程度,确定对于本文研究的六索驱动并联机器人,柔索的悬链线模型比直线模型更精确。(6)利用ADAMS软件中的柔索Bushing建模方法,建立了柔索的参数化模型,并以此为基础建立不同位姿下的六索驱动并联机器人模型,通过将仿真分析结果与MATLAB中的计算结果做对比,验证模型建立的准确性。(7)总结了六索驱动并联机器人的几种典型位姿,分别建立三种典型位姿下的动力学模型,并针对动力学模型分别进行了五索工况的仿真分析,仿真结果表明位姿WP1下的五索工况不具有危险性,而位姿WP1和WP2下的五索工况索力不满足技术要求,存在安全隐患。