并联机构具有高刚度,高精度,高承载能力等优点,而少自由度并联机构作为并联机构的重要分支,以其构型设计、控制简单等特点,得到了越来越广泛的关注。工作空间和奇异性是衡量并联机构性能优劣的重要指标,本文将RRRRR和RPRRR分支组合而成的一类三自由度平移并联机构作为研究对象,提出一种分支优选方法,实现对一类机构的分支结构优选设计,得出最优工作空间和奇异性能的机构。首先,基于螺旋理论分析3-RRRRR、3-RPRRR构型机构的约束反螺旋系相关性,得出两种构型机构不同自由度性质时对应的分支结构,进而总结出由RRRRR、RPRRR两种分支组成的一类并联机构中不同自由度的机构,并确定以一类三自由度平移机构作为研究对象。然后,为了研究分支特性,将两种对称并联机构分支结构进行参数化,再进行运动学分析,得出运动学方程。采用球坐标边界搜索方法计算机构的工作空间,并利用MATLAB软件进行仿真,给出工作空间的三维边界视图。以工作空间体积作为性能指标,研究机构分支结构参数对工作空间性能的影响规律。接着,应用Fang和Tsai教授提出的奇异分类方法分析对称3-RRRRR和3-RPRRR并联机构的奇异性,并针对所研究的一类并联机构提出一种奇异判别方法。根据这种奇异判别方法,以奇异分布率作为奇异性能指标,定量的研究机构分支结构参数对机构奇异性能的影响规律。最后,通过分析不同的分支组合形式对机构性能的影响关系,研究以结构类属性为输入变量,机构性能为输出变量的结构类属性到机构性能的直接映射关系。基于映射关系,确定最优分支组合形式,并根据RRRRR和RPRRR分支结构参数对机构工作空间和奇异性能的影响规律,确定最优分支结构参数,实现对这一类并联机构的分支结构优选设计。