六维控制器具有六维输出能力,可同时进行空间平动与转动操作,并在医疗、工业生产、娱乐等领域具有良好的应用前景。本课题提出了一种新型的六维控制器,该控制器以3-5RUU并联机构为主体,与现有六维控制器的主体相比,该主体构型支链少,且含有子闭环,因此具有理想的工作空间与较高灵巧性,显著提高了控制器的使用性能。为保证控制器在工作时可以有效的规避奇异位形,本文研究了该机构的运动学和奇异位形,进而对其进行机械限位设计,全文主要工作内容如下:首先,根据3-5RUU并联机构的特点,运用封闭矢量法建立机构的运动学反解模型,并在反解模型的基础上运用数值迭代的方法建立了机构的运动学正解模型,并利用ADAMS仿真软件验证了位置反解方程和位置正解方程的正确性。在运动学位置反解的基础上,对其关于时间求一阶导数,并应用多元函数求导和矩阵乘法,整理得到了机构的逆解雅可比矩阵。为求解奇异位形提供了数学基础。其次,以逆解雅可比矩阵为基础,分析矩阵为奇异阵的情况,求解出了控制器的两种边界奇异位形;针对逆解雅可比矩阵求解奇异位形的不足,再对特殊位形进行运动学分析,求解出了特殊奇异位形。为控制器的机械限位提供了理论基础。最后,针对求解出的三种奇异位形,依据六维控制器的实际工作情况,对六维控制器进行机械限位设计,提出了机械限位的方案,保证控制器在工作时可以有效的规避奇异位形。本课题对控制器进行了运动学分析和奇异性分析,并进行了机械限位设计,保证了控制器可以实现其功能,为其日后进一步的应用提供了保障。