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本文密切结合当前制造领域中空间对接装置、微调定位装置等的市场需求，以3PUS-PRU并联机构为研究对象，系统研究了其运动学逆解、基于速度传递性能指标的运动学尺度优化、刚体逆动力学以及虚拟样机技术等问题。论文取得了如下成果： 以3PUS-PRU并联机构为研究对象，对其进行运动学逆解分析，得到机构的位置逆解、速度逆解、加速度逆解和跃度逆解，并通过数值算例得出位置、速度、加速度和跃度的仿真结果。 选取速度传递性能指标作为3PUS-PRU并联机构尺度优化的目标函数，确定设计变量，选取机构优化的约束条件，并利用粒子群算法对机构进行以速度传递性能最优为目标的尺度优化设计，且列出了不同的设计任务进行分组对比，并对结果进行了分析。结果表明：在考虑不同末端最大速度需求时得到的优化结果不相同，且动平台半径值对速度传递性能影响最大，设计时需加以重点考虑。 以3PUS-PRU并联机构为研究对象，在支杆运动学分析基础上，得到各支杆质心处的速度、加速度、角速度和角加速度等矢量方程表达式，分析机构各组件受到的广义力(力矩)，并利用虚功原理建立其刚体逆动力学模型。在给出指定的末端动平台运动规律情况下，对其驱动力矩和驱动功率进行MATLAB算例分析。结果表明：对于给定轨迹，第二个滑块的速度、加速度和跃度均大于其他滑块的速度、加速度和跃度，第2个电机功耗最大，第1个电机功耗最小。根据给定轨迹，加速度项对总驱动力矩的贡献要大于速度项和重力项的贡献。电机转子项对总驱动力矩的贡献要大于机构其他部分对驱动力矩的贡献。所需总功率中，加速度项引起驱动力矩所需功率要大于速度项和重力项引起驱动力矩所需功率。电机转子项引起驱动力矩所需功率要大于机构其他项引起驱动力矩所需功率。 为验证理论推导运动学模型和动力学模型的正确性，建立3PUS-PRU并联机构的虚拟样机模型并进行仿真分析。结果表明：前面的理论推导运动学和动力学模型与ADAMS仿真结果保持一致，验证了理论推导的正确性。