少自由度并联机构是并联机构研究中的重要分支,具有结构简单、控制容易等特点,在医疗器械、精密加工、航空航天等各个领域有广泛应用。本文以3-UPRR并联机构为研究对象,对该机构的运动形式、运动学性能、动力学及虚拟样机的仿真进行了研究。首先,介绍了3-UPRR并联机构的构型;基于螺旋理论对该机构进行了自由度的求解,确定了该机构可以实现三维平移运动;根据机构主动输入的选取原则,确定了选取三个移动副为主动输入。第二,基于齐次坐标变换法,建立了机构的正反解方程,并通过MATLAB软件和ADAMS软件联合验证位置方程的正确性;在位置方程的基础上,采用运动影响系数法求出了机构的Jacobian矩阵和Hessian矩阵,进而得出机构的速度和加速度表达式。第三,通过对Jacobian矩阵的分析,得出该机构出现奇异位姿的三种情况,在进行机构构型时,可以通过结构参数的调整,避免机构奇异位姿的发生;分析了机构的工作空间影响因素,采用数值搜索法得出机构在给定参数下的工作空间;最后基于奇异性和工作空间,做出了“和”字的轨迹设计,分析了输入驱动的位移和速度变化,得出该机构可以应用在雕刻装置中。第四,基于虚功原理分析了机构的静力学,得出了机构在平衡状态的外载荷与驱动输入的关系;采用拉格朗日法对机构进行动力学分析,得出3-UPRR并联机构的动力学方程。最后,创建了3-UPRR并联机构的虚拟样机,进行了运动学仿真分析,得到了驱动杆和动平台参考点的位移、速度和加速度变化曲线;对3-UPRR并联机构进行动力学仿真分析,得出输入驱动和外载荷之间的变化规律,指导电机的选型。