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基于Tsai提出的3-UPU并联机构原型，设计了一种改进的新型3-UPU并联机构，并对其进行了约束奇异分析，从而提供了一种可以改善3-UPU机构奇异特性，使其尽量远离约束奇异的机构设计方法。首先，分析了3-UPU并联机构的末端约束螺旋系，并将约束螺旋矩阵的条件数作为机构发生约束奇异的衡量指标，从而量化了机构接近约束奇异位形的程度。当条件数无穷大时，约束矩阵严重病态，而此时所讨论的机构就发生约束奇异。然后，基于得到的约束图谱，选择最小值作为机构优化设计的目标，即：使机构的约束条件数保持在最小值附近。最后，分