随着串联机器人广泛应用于工业化发展,工业机器人以及康复机器人越来越普及。末端定位精度作为衡量机器人性能的重要指标,如何提高末端定位精度已经引起人们的广泛关注。由于各种误差影响,串联机器人的实际、理论位姿间存在一定的误差,这些误差严重影响了串联机器人应用在精度要求极高的工作场合。因此本文将主要研究结构参数对末端定位精度的影响,以提高末端精度为目的,并在约束的条件下进行定位误差分析与补偿,论文的主要工作如下:(1)首先对S-R-S型串联机器人进行D-H运动学建模、正逆运动学分析解算与仿真以及雅可比矩阵的计算验证。(2)针对部分机器人运动学参数对末端位姿精度影响较小的问题,使用Sobol全局灵敏度分析剔除对末端位姿精度影响较小的参数;根据实际应用中对末端位姿精度要求的不同建立三种对应的降维D-H误差模型。(3)针对实际应用中的任务空间一般比串联机器人的工作空间小,过大的工作空间不利于提高末端定位精度的问题,本文提出一种基于任务空间的标定方法。(4)提出一种基于笛卡尔空间的约束模型,通过在不同关节处添加各类约束的方法,限制机器人的运动工作空间,提高末端定位精度。(5)针对提出的降维误差模型、基于任务空间的标定方法以及基于笛卡尔空间的约束模型。使用关节臂式三维测量机作为测量工具,最小二乘法为辨识算法进行参数辨识与误差补偿。经仿真验证后,精度提高了约87.5%。