主动隔振技术作为振动控制的一个重要研究分支,越来越受到人们的重视,并在许多方面得到了成功的应用。作为多自由度主动隔振的机械本体,稳定平台在构型方面主要有两种,即框架结构和多点支撑式并联结构。而相对于传统的框架结构,并联机构具有承载能力强、刚度大、精度高、易实现高速运动、反解容易等优点。本文针对两转动自由度机载隔振致稳的需求,基于球面并联机构理论,提出了一种两转动自由度球面并联隔振装置。该设计方案继承了并联机构和球面机构的技术优点,丰富了两自由度稳定平台的机构形式。本文的主要研究内容包括以下四个方面:首先,本文系统分析了国内外稳定平台的发展状况,对稳定平台构型进行了分析和评价,通过对并联机构和球面并联机构研究学习,提出了将球面并联机构应用于隔振平台的构想。其次,通过对常见的角台式球面三自由度并联机构(3-RRR)和并联机器人机构学理论进行分析研究,设计出了一种两转动自由度球面并联机构(2-RRR/U),用以满足两转动自由度的隔振需求。之后,应用修正后的Kutzbach-Grubler自由度公式和螺旋理论对机构进行了自由度分析和验证。再次,根据设计要求和机构设计理论,对机构进行了一系列的分析。分析内容包括:(1)进行了机构运动学分析:应用杆件参数的D-H表示法,通过坐标系间的旋转变换给出了机构逆解的解析表达式;结合机构速度雅克比矩阵和机构逆解,基于最速下降法,给出了机构位置正解的数值求解方法;还对机构速度、加速度进行了分析。(2)进行了机构运动性能分析:采用Jacobian代数理论对机构进行了奇异性分析;之后,采用给定一个姿态或姿态范围分析位置工作空间的方法,对机构进行了工作空间分析,并借助MATLAB编程给出了灵活工作空间三维展示;此外,还通过对稳定平台的性能分析,确定了一组机构的样机设计参数。最后,进行了稳定平台原理样机的设计:在Solidworks和ANSYS软件平台下,对稳定平台的零件及配合进行了详细的设计和分析,给出了稳定平台设计过程中的关键技术和解决方案。最终建立了稳定平台虚拟样机实验模型,并进行了仿真验证,为原理样机的建造奠定了基础。