与串联机构相比,并联机构具有精度高、承载力强、运动惯量小等众多优点,已经成为当前机构领域的研究热点。与一般并联机构相比,冗余驱动并联机构具有更少的奇异位形、更好的灵活性以及更低的能耗,因此在高速、重载的场合该类机构更具有优势。本文以Delta机构为原型,综合出含冗余驱动的空间4-R(4S)并联机构,并对该并联机构的运动学、动力学、机构性能及尺度综合进行了研究。具体内容如下:本文在Delta机构的基础上,提出含冗余驱动的空间4-R(4S)并联机构,可实现空间三维移动。介绍了该并联机构的整体结构特点,采用螺旋理论对空间4-R(4S)并联机构的自由度进行分析,分别建立了空间4-R(4S)并联机构的位置、速度以及加速度方程。基于位置方程,采用快速极坐标搜索法求解空间4-R(4S)并联机构的工作空间,利用Gosselin奇异分析法对空间4-R(4S)并联机构和Delta并联机构的奇异位形进行分析。引入可操作度评价指标,利用数值法分析空间4-R(4S)并联机构和Delta并联机构的奇异性和灵巧性,对并联机构运动学性能评价指标进行描述,并借助速度椭球对空间4-R(4S)并联机构运动学各向同性进行分析。基于拉格朗日方程法,建立了空间4-R(4S)并联机构的动力学模型,并对驱动力矩进行协调分配,对并联机构动力学性能评价指标进行描述,并借助动力学椭球对空间4-R(4S)并联机构动力学各向同性进行分析。以全局运动学条件数指标和全局动力学条件数指标作为优化目标,在不发生运动副和支链干涉的前提下,基于改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对空间4-R(4S)并联机构进行尺度综合,旨在得出兼顾运动学和动力学性能指标的最优尺寸参数。