工业机器人是我国实施制造强国战略的重要组成,并联机器人作为其最具代表性的产品之一,具有承载能力强、控制精度高、累积误差小、刚度大等优点,广泛应用于飞行模拟器、并联机床、精密定位设备、点焊等领域。本文以一种全自由度可重构并联机构为研究对象,以并联机床为工程应用背景,在现有研究成果的基础上对可重构并联机构的运动学、尺度分析、轨迹规划等方面进行了研究。论文的主要工作如下:首先,建立可重构并联机构的广义坐标系与动坐标系,求出两者之间的齐次变换矩阵。在此基础上,建立可重构并联机构运动学位置正解数学模型,再利用数形结合的思想求解出机构的运动学位置逆解。通过牛顿迭代法及具体的算例仿真验证了数学模型的可行性与正确性,同时分析了运动平台中心的位姿随驱动器的驱动值变化的曲线。运用直接求导法将并联机构的位置正解方程对时间求导,解出了3-UPS及3-URS构型的速度雅可比矩阵,并对并联机构工作空间的范围进行了分析。其次,开展面向加工工件的并联机构尺度分析。根据工件尺寸,以杆件总长为目标函数,以灵巧度为性能评价指标,并考虑各杆件之间的干涉及杆件与工件之间的碰撞等因素,对并联机构各杆件尺度进行求解,采用优化设计的方法分析了并联机构杆件的尺度问题,并结合算例进行了仿真分析。进一步探究了工件尺寸和相关的喷涂参数与并联机构杆件尺度之间的映射关系,获得了杆件尺度随相关参数变化的规律,为后续的轨迹规划研究奠定了一定的基础。最后,对可重构并联机构进行了基于工件的轨迹规划分析。基于椭圆双（？）分布模型构建并解出了平面及曲面上的静态与动态喷涂模型,确定了并联机构动平台末端能够完成喷涂任务时的运动轨迹,通过直线插补与圆弧插补拟合并进行插值,确定了轨迹上各点的坐标。通过并联机构的运动学位置逆解解出对应驱动器的驱动值,采用3-UPS和3-URS构型交替变换的驱动方式,再利用五次多项式插值法进行拟合,得到了各驱动器的角位移、角速度、角加速度函数曲线,并结合算例进行了仿真分析。分析了可重构并联机构处于3-UPS和3-URS构型时驱动器角位移、角速度和角加速度曲线的变化规律,进一步验证了结论的正确性。本文为全自由度可重构并联机构的工程应用提供了一定的理论参考,具有一定的科学意义和工程价值。