我国为从航天大国走向强国的行列,应该主动承担起多样化的太空探索任务。对于航天舱体的装配情况来说,现阶段仍存在装配装备落后,质量一致性差和装配风险不可控等问题,所以需要引入地面辅助装配设备来解决。针对航天舱内狭小空间、路径复杂和装配精度等需求,本文提出一种大型航天器混联装配机器人,进行构型设计、运动学分析、动力学分析、刚度分析和仿真验证,研究主要内容如下:首先,根据具体装配工况完成对混联装配机器人的构型设计。采用自由度分配和模块化设计思想,对串联部分和并联部分自由度进行划分、设计并重新整合。对构建出的混联装配机器人进行运动学分析和动力学分析,得到机器人的输入和输出速度间的关系与各关节驱动力、驱动力矩与关节速度的映射关系。其次,分析混联装配机器人的刚度特性。对于宏动调姿部分,构造出各个串联构件的柔度矩阵并通过串联分支叠加原理得到整体串联柔度矩阵;对于并联部分,将各驱动连杆的柔度叠加在并联机构动平台中心位置,求解出当机构末端受到六维力作用后机构的变形程度并进行验证。最后,对混联装配机器人进行仿真验证。建立混联装配机器人并联机构部分的仿真模型,联合Matlab验证混联装配机器人并联模块位移、速度和加速度等运动学特性以及在受不同六维力情况下各支腿动力学特性的正确性。再应用MCD提供的机电一体化虚拟仿真环境,设计上位机软件作为控制器和NX MCD的双向互逆通讯端口对混联装配装备进行虚实结合调试系统设计。本课题面向航天舱的复杂工作环境设计了一种七自由度混联装配机器人,有效解决航天器部件大重量、大尺寸、多样式以及狭小空间内安装位姿多变等带来的装配任务挑战,全面提升航天器装配的精度、效率、柔性化和智能化程度,促进我国航天事业的快速发展和应用。