近年来,随着工业化生产线上自动化程度的提高,并联机器人因其具有的高速、高精度、高负载能力等优势受到了广泛关注。冗余驱动作为改善和解决常规构型并联机器人所存在问题的一种重要方法,对满足自动化工作需求有着重要意义。本课题以典型工业机器人Delta并联机构为基础,系统的研究了冗余驱动方法的引入对并联机构的影响,从理论方面证明了冗余驱动在改善运动学性能方面起到了重要作用。首先,针对实验室理论研究背景确定了机器人的功能需求与设计要求,提出一种冗余驱动的Delta并联机构构型并对其进行了自由度计算,说明了构型的合理性。设计了一种减速电机直接驱动的系统动力方案以满足机构结构紧凑、尺寸小巧的要求。根据机器人的功能需求,对伺服减速电机及电气硬件系统进行了选型匹配,利用ProE软件完成了机构结构的具体设计及三维建模。然后,对冗余驱动Delta并联机构进行了运动学和动力学问题分析。利用解析几何法获得了位置方程解析表达式,通过封闭向量求导法推导出机构的速度雅可比矩阵,建立了速度和加速度模型。在运动学分析的基础上结合本并联机构的结构特点,将从动臂简化为两端集中质量物理模型,并引入多余的广义坐标及拉格朗日乘子,根据拉格朗日方程法建立了系统的动力学逆解模型,采用力的二范数最小法对驱动力矩进行了进一步分析。随后,在速度雅可比矩阵的基础上,对相同结构尺寸参数的冗余和非冗余Delta机构进行了运动学性能和静力学问题的分析研究,分别求得了机构的可达工作空间、可操作度、雅可比矩阵条件数以及静力传递关系的数值仿真图线,并对结果进行了对比分析,直观地说明了冗余驱动的引入为常规Delta机构所带来的优势。最后,对冗余驱动Delta并联机构实验平台进行搭建,基于CAN总线的通讯方案布置了开放式分布控制系统,保证了系统的可靠性和较低的预算成本,对整套系统进行测试及简单的运动控制实验,验证了机构整体设计的合理性及控制系统的有效性。