当前少自由度并联机器人的研究方兴未艾，其在工业领域的应用也不断扩大。本文结合消防炮操纵机构的特点，引入一种冗余驱动2自由度并联机构应用于消防炮的机构设计中。首先对该机构的位置正反解进行了分析，并建立了与之相应的数学模型。然后应用影响系数法和虚设机构法建立了机构的一阶和二阶影响系数矩阵，通过与ADAMS仿真结果的对比验证了其正确性，为机构的性能分析奠定了基础。接着根据机构的位置反解模型及机构的约束条件，求解出机构的工作空间形状，并根据工作空间特点，选定机构的设计工作空间。最后，对机构的工作空间面积、灵巧度、力与力矩各向同性、速度、承载能力和刚度等全域性能指标进行了研究，绘制并分析了各项性能指标图谱。根据各项性能图谱的特点，对机构的结构尺寸参数进行了优化，给出了机构优化设计的实例，并建立了最终所得机构的三维模型。