当今时代,串联机器人由于其固有的弊病愈发的难以满足工业生产的需要,而综合性能更为优越的并联机器人则受到了日渐广泛的关注,逐渐成为工程市场的宠儿,本文以设计管路焊接装置为研究背景,以3UPS/PU型并联机器人为例研究了2R1T并联机器人的运动学及动力学分析、工作空间分析与控制方法研究。在并联机器人的运动学分析过程中,首先通过分析机器人的几何构型建立相应的坐标系和闭环矢量方程。本文在求解并联机器人的末端位置时采用了同伦延拓法,通过与传统求解方法的对比体现出同伦延拓法在求解并联机构位置正逆解方面的优越性,随后分别用旋量理论和闭环矢量法完成了对机构的速度分析与加速度分析,最后将机器人模型导入到ADAMS中完成对整个分析过程的仿真验证。随后以运动学分析的结果为依托用闭环矢量求导法求取各构件的质心运动信息,并用ADAMS软件进行仿真验证,将获得的质心运动信息表示成广义坐标的函数,借助虚功原理建立动力学方程并消去广义坐标虚位移,得到一般形式的动力学方程及相关参数矩阵的求解方法。考虑到3UPS/PU型并联机器人的属性,重新定义了机构的工作空间,给定约束后运用划分网格搜索约束边界的方法求取不同高度下动平台的可达转角集合,并完成了高度方向上的寻优即找到了转角空间最大时的高度最优解。在并联机构的控制方法研究中首先对传统的控制策略进行研究,设计了计算力矩控制器,通过分析传统控制策略的缺陷进行了有针对性的改进,设计了前馈力矩补偿的PD控制器和鲁棒自适应补偿的PD控制器,取得了良好的控制效果。最后本文着重研究了滑模控制,通过设计滑模面和改进滑模趋近律消除了传统滑模控制固有的力矩抖振现象,并基于改进后控制器对自身参数变化和外界干扰的抑制能力仍旧不足的问题提出了一种综合性能优越的鲁棒自适应滑模控制器,通过对该控制器的参数进行非线性处理解决了初始力矩过大的问题,应用具备一定学习功能的自适应律代替线性自适应律,使得系统具有了良好的鲁棒性。