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为了优化并联机构的构型参数,以单位四元数为姿态参数构建Gough-Stewart并联机构位于给定位置处的具有一般符号形式的三维姿态奇异轨迹表达式,并给出机构姿态奇异曲面的三维图形化描述.分析机构姿态奇异轨迹的性质,给出无奇异姿态空间的概念并说明其存在的必然性.定义具有规则形状的无奇异姿态球的体积为姿态能力,并将其作为衡量机构无奇异姿态空间体积大小的一项重要指标.探究机构构型参数和位置参数对姿态能力的影响情况并建立性能图谱.研究表明：单位四元数可以有效地应用于该类型并联机构的姿态奇异和姿态能力描述.