为了满足饮食、医疗、日常消费品对自动化生产线的发展需求,研发了一种新型3-PUU并联机器人,为了使3-PUU机器人更好的满足实际应用的需求,对其运动学建模、工作空间优化特别是运动学标定需要进一步深入研究。为了3-PUU机器人更好的满足实际应用的需求,具有较好的运动学性能和高精度,研究内容主要包括并联机器人运动学、奇异性、工作空间、运动学标定。具体内容包括:首先建立3-PUU机器人运动学模型,简化几何模型,求解其自由度,通过空间矢量链法得到运动学正逆解模型,并通过MATLAB和ADMAS仿真验证模型的正确性。其次对奇异性和工作空间进行了分析,得到机器人的雅克比矩阵,提出规避奇异位形的方法。提出两种改进的数值法求解并联机器人的工作空间,同时提出求解内接最大体积规则工作空间的算法,分析主要几何参数对规则工作空间体积、半径、高度的影响规律。再次对并联机器人运动学标定进行了研究,建立了误差几何模型,在误差模型的基础上建立了误差灵敏度模型,分析了各误差源对3-PUU机器人位置误差影响程度。利用蒙特卡洛模拟法在不同平面上验证了误差灵敏度模型的正确性,并提出减小参数辨识数目。分析各几何误差项对末端执行器位置误差的影响规律。利用粒子群算法对几何误差参数辨识,提出误差补偿方式。最后通过仿真和实验验证运动学标定方法的正确性和有效性,位置精度由1.398mm提高到0.21mm。工作空间理论曲线和实验数据高度吻合,验证了工作空间求解算法的正确性。本文的研究对于3-PUU机器人设计和保障机器人高精度运动有较好的借鉴意义。