工业机器人的振动会降低其疲劳寿命,影响其工作效率。长期以来,人们一直在研究如何减小机器人的振动,改善机器人的动态性能。针对这些问题,本课题组将“多自由度可控机构”推广到机器人机构领域,提出一类新型可控机构式机器人机构。为了研究这类机器人机构的动态性能,避免其发生异常振动,本文以一种所研制的机器人机构为研究对象,对其动态性能及振动特性进行深入研究,主要内容包括:对新型可控机构式机器人机构的构型进行分析,并计算了该机器人机构的自由度,在此基础上建立了运动学模型,对其正、逆运动学进行了分析,研究了该机器人机构的工作空间。通过算例,对比了数值仿真和软件仿真的结果,验证了所建立的运动学模型的正确性。通过拉格朗日法建立了新型可控机构式机器人机构的刚体动力学模型,计算了驱动力矩,结合算例探讨了大臂、小臂的截面参数对驱动力矩的影响。结果表明,驱动力矩的峰值随着杆件厚度的增加而增大,随着杆件宽度的增加而增大。基于有限单元法建立了新型可控机构式机器人机构的弹性动力学模型,对其频率特性进行了分析,计算得到系统的固有频率:第一阶固有频率的范围在13-15.5 Hz之间、第二阶固有频率的范围在22-27 Hz之间,并探究了杆件截面参数对固有频率的影响。最后还利用动态测试系统对该机器人机构进行了固有频率实验,对所建立的系统弹性动力学模型进行了验证。对新型可控机构式机器人机构的振动特性进行了研究。将机构系统动力学方程解耦,利用多尺度法研究了在自激惯性力作用下机构系统的振动机理,并分析了其非线性振动特性及主共振、组合共振的条件:驱动电机角速度接近与机构系统的第r阶固有圆频率相近时,系统将发生主共振;当两个驱动电机的角速度与系统的固有圆频率发生关联时,即|+Ω1±Ω2|≈ωr时,系统将发生组合共振。