并联式抓取机器人以其高精度、高承载、动态响应快和便于控制的优势,在需要大量重复和精密作业的工业加工领域具有很高的应用价值。而面对越来越复杂的加工工艺与流程,抓取机器人自由度的需求不仅仅局限于简单的平移操作,可同时完成目标工件抓取与调姿功能的机器人成为一个重要的研究方向。基于上述背景,本文以并联式可调姿机器人为设计目标,进行了相应的设计与分析,其具有良好的姿态空间与操作性能,能够快速高效地完成实际所需的目标任务。本文首先根据并联式可调姿机器人的设计目标与要求,提出了多种满足自由度需求的构型设计方案。在综合考虑机器人安装难度、关节转角大小以及实际控制等多种因素后,确定了机器人的具体构型方案,并计算其自由度以验证构型的正确性。对机器人进行了包括运动学位置解以及速度分析在内的运动学分析,通过理论计算与仿真对比证实其正确性后,基于运动学方程绘制了工作空间,分析各杆件尺寸参数对工作空间大小的影响规律。通过对机器人静刚度和灵巧性的分析,验证其运行的可靠性、承载能力与移动能力;对机器人进行了运动/力传递性能分析,并基于此对机器人的奇异性位形进行了分类与阐述。计算了机器人的姿态空间,定义了关于机器人姿态能力的评价指标,并绘制了姿态能力在设计空间中分布情况。根据机器人不同的运动模式,以姿态能力和工作空间最大为目标对机器人尺寸进行了优化,计算出最优的结构参数。采用拉格朗日方法完成了对机器人的动力学分析,与仿真软件中虚拟样机的运动结果进行对比,验证了动力学模型的正确性;基于典型任务目标,利用动力学的分析结果,对3-4-5次多项式和正弦修正梯形这两种轨迹规划方式进行优选;基于理论分析与仿真结果,设计并制作了并联式可调姿机器人样机,实现了机器人在各任务需求下的运动与操作,分析了机器人重复定位精度,验证了机器人设计与理论计算方法的正确性。