随着我国经济的快速发展过程中,管道在工业生产和国民的生活中具有广泛应用,由于管道在长期的使用过程中,会存在毁坏,裂纹,断口等现象。而此时管道机器人就能够进入这些狭窄的管道内,进行探查、检测、维护等一系列替代人为的管内工作。但是现如今存在的管道机器人在管内移动时还具有较大限制,绝大多数的机器人还只能在水平或者存在一定斜度的管道内中移动,对于在垂直管内的移动能力有限,而且大多数的管道机器人体积也较大,不易运输与携带。在本文中,提出了一种蠕动式管道并联机构,该机构结构上属于3-（P）URU（P）并联机构,3个P副对称连接形成机构平台,而平台间通过3条URU支链进行连接。整体机构结构简单、刚度较大,所能承载的力较强,能够在垂直管道内移动,并且适用一定曲率的弯管道。本文所提出的管道蠕动并联机构,由于机构支链运动副R与U的空间平行的位置关系能等效成Sarrus结构,可实现机构折展,故对折展原理和折展干涉进行分析,求得该机构折展比并通过仿真验证折展效果。对3-（P）URU（P）机构的位置进行分析,推导出机构输入—输出关系式,从而计算出机构的位置正/逆解,并依据正解方程以蒙特卡洛法求得机构的工作空间,从而确定机构的转角。在求出机构位置模型的基础上,运用少自由度并联机构的虚拟机构法建立3-（P）URU（P）机构的一、二阶影响系数模型由此建立机构的速度与加速度矩阵,并求解一组数值算例及ADAMS仿真对比验证。在分析机构的运动关系求出机构工作空间后,对机构的约束问题进行研究,主要对此机构的移动过程中因约束而产生的奇异性问题进行研究,提出了一种适用于移动并联机构的奇异分析方法。由于并联机构的奇异主要由支链导致,因此需先根据螺旋理论分析出支链间的线性相关性并以几何法表示出奇异几何位置关系后,再分析机构在管道内蠕动过程中的奇异位形。由此得出机构在弯管内会发生支链奇异且导致自由度减少甚至会在管道内卡死,而在直管内会发生约束奇异从而导致运动不可控,并根据各自奇异的约束关系建立约束方程并通过数值仿真得出各自的奇异轨迹,为下一步机构具体蠕动步态奠定了基础。研究了机构在管道内运动的新型蠕动模式,建立管道的结构模型,机构在弯管处受所受几何约束模型以及弯管内的蠕动过程模型。根据所建立的模型具体规划了机构在直行管和弯曲管内的蠕动步态,并给出了详细的规划参数表。通过ADAMS仿真验证规划步态,并根据规划的轨迹研究了机构整个蠕动轨迹与奇异轨迹间的关系,确定了所规划的步态可以避免奇异问题。最后综合分析了3-（P）URU（P）机构的性能,建立以雅可比矩阵条件数为特征的灵巧度,速度,刚度性能模型进行机构的常见性能分析。以及通过螺旋互易理论建立消除节距影响的机构运动/力传递能效方程以此来建立机构的运动传递性能模型,求出性能图谱。