连续体机械臂应用越来越广泛,在灾后搜救、微型手术等狭窄空间的应用倍受关注。目前人们受象鼻启发设计的连续体机械臂已应用于多个领域,但在一些较复杂的空间具有很多局限性,如无法伸长或伸长量过大影响实际操作等问题。因此本文提出一种以平面折展机构作为基本单元的连续体机械臂并对其进行工作空间分析。针对平面折展机构工作空间难以确定的问题,基于伪刚体法,将平面折展机构等效成扭簧与刚性杆连接而成的欠驱动刚性并联机构,通过伪刚体思想求解各等效扭簧刚度以及最大扭转角度,并采用有限元软件分析了此机械臂基本单元伪刚体杆极限应力,验证了基于伪刚体法求解的极限扭转角度的正确性;建立各支链其闭环矢量约束方程以及应变能模型,提出分析柔性平面折展机构中心动平台位置问题的一种数值方法,采用绝对节点坐标法(ANCF)验证了此方法的正确性;基于此位置分析方法,采用全局搜索法对平面折展机构工作空间进行求解。设计一种以柔性平面折展机构作为基本单元的连续体机械臂,基于分段常曲率假设,采用D-H坐标法建立其运动学模型,采用ABAQUS仿真了单关节在任意位姿下的状态,验证了其运动学模型的正确性;结合平面折展机构等效扭簧极限扭转角度采用全局搜索法确定单关节段工作空间以及单关节段在不同方向可拉伸的最大长度以及对应最大弯曲角度;采用蒙特卡洛法对连续体机械臂工作空间进行了分析。