并联机器人因其具有刚度大、精度高、承载能力强等优点,已在工业机器人、医疗机器人、并联机床等行业得到广泛应用,并成为机构学和机器人领域研究的热点之一。本课题在国家自然科学基金(50905055)资助下,对一种广义2-PRS/2-PSS并联机器人进行了设计及分析,主要研究工作和取得成果可概括为以下方面:提出了一种具有两移动两转动四自由度的2-PRS/2-PSS并联机器人。该机构有静平台、动平台以及连接两平台的四条分支运动链组成,其中四条分支运动链的主动移动副轴线与静平台的夹角为变量。首先构造了该并联机器人的结构简图和三维CAD模型,以便于机构的分析。然后根据方位特征集理论分析了该并联机构的运动输出特性;基于矢量法对其运动学进行分析,推导出机构的位置和姿态的正、逆解,进而推导出其速度和加速度方程;最后,算例仿真验证了理论推导的正确性。根据该并联机器人的特点,定义了两种工作空间:位置工作空间和姿态工作空间。工作空间分析主要考虑了杆长约束,转动副和球副所带来的影响。采用逐点比较法并结合Matlab软件对其两种工作空间进行了绘制,详细的讨论了导轨的倾角和机构的结构参数对两种工作空间的影响。从奇异性和灵巧性两方面对2-PRS/2-PSS并联机器人的运动学性能进行分析。基于机构雅可比矩阵的欠秩情况,详细讨论了并联机构可能存在的奇异位形并给出了避免的方法;绘制了并联机器人在其工作空间范围内的灵巧性图谱,讨论了当动平台取不同转角时,其灵巧性变化情况。论文所做工作为该并联机器人的动力学分析、优化设计和实体样机的研制提供了一定的理论基础。