随着经济发展,社会进步,人们对生活质量要求越来越高,多自由度娱乐用运动模拟器的需求越来越大,例如,利用运动模拟器进行马背健身等。大多数运动模拟器都是以Stewart机构为原型,由于其布局的特点,分支之间容易干涉,性能具有一定的提升空间。本文设计的运动模拟器,应用于模拟马背运动,是Stewart机构变异而来的6-PSS并联机构,具有各向同性好,装配工艺性较好,且算法与控制简单等特点。基于现有的研究成果,设计了新型布局的非行走型马背运动模拟器的机构原型,该机构主要由固定基座、运动平台和以并联形式连接二者的六个PSS运动分支组成。其中,六个PSS分支两两一组,且初始状态下,每组两个分支相互平行,三组运动分支相互正交。对机构进行位置分析,利用空间边界搜索法求解机构工作空间,并绘制位置与姿态工作空间图谱及其相应的等高线。求解机构每个运动分支能效系数,分析尺寸参数对每个运动分支能效系数的影响,结合机构布局的特点,将工作空间和机构整体能效系数作为评价指标,优选一组尺寸参数。建立马背模拟器整机动力学模型,利用拉格朗日法求出动力学显式方程,使用SOLIDWORKS软件绘制虚拟样机三维模型,并利用ADAMS软件进行动力学仿真,得到模拟器机构各项参数变化曲线。建立MATLAB＆ADAMS联合仿真模型,联合仿真结果表明了该模型静态和动态性能较好。分析仿真结果可以得到,本文所设计的六自由度马背运动模拟器的方案是可行的,为该产品的研发提供理论依据。