并联机器人具有定位精度高、体积小、刚度好和承载能力大等特点,在精密调整和装配领域有广泛的应用前景。对于飞机舱体内部空间狭小、人工装配强度大、效率低等问题,本文研制一种并联机器人,用于在飞机舱体内部精确定位并完成顶铆工作,与其它智能装备协作来实现飞机智能自动化装配。首先,根据设计技术指标确定本文并联机器人构型采用6-PTRT型。针对所用构型,本文通过几何尺寸约束推导了并联机器人位置逆解,采用矢量法构造了雅克比矩阵的显示表达;利用基于雅克比矩阵的牛顿迭代法求解了位置正解,通过算例验证了正解算法的正确性与实际应用可行性。其次,将全域条件数均值和波动值进行加权得到了优化目标函数,兼顾工作空间大小情况,完成了并联机器人的尺度综合;在优化后的关键尺寸组合基础上,采用全域工作空间遍历方法,求解了运动支链最大静态力,用以指导结构设计;结合优化后关键尺寸和运动支链最大静态力,详细介绍了并联机器人驱动平台、运动支链和动平台等结构的设计思路。为保证本文并联机器人性能良好,通过降维方法对其定姿态位置工作空间和定位置姿态工作空间进行了分析;对全域工作空间雅克比矩阵行列式值计算,判定并联机器人工作空间内无奇异性;以Solidworks和ADAMS结合的形式,对并联机器人进行运动仿真,运动过程不发生干涉,验证了结构的合理性;对并联机器人进行了动力学分析和建模,通过Matlab数值计算和ADAMS虚拟仿真比较的方法,验证了动力学模型的正确性,为基于逆动力学的轨迹规划和基于模型的控制提供了理论基础。最后,基于并联机器人运动控制稳定和可靠性要求,完成了并联机器人控制系统的硬件设计,利用LabVIEW编写了控制系统软件;在运动学模型基础上,对关节空间点位运动进行了轨迹规划,并采用PID控制算法进行并联机器人关节空间位置控制;在搭建的并联机器人试验平台上进行运动干涉检验、工作空间测量、运动分辨率和重复定位精度测试,为进一步研究提供参考。