随着我国向创新性国家转型以及国内劳动力成本上升,对以工业机器人为代表的工业自动化设备产生了旺盛的需求,为此,本文针对一种二自由度平面并联机器人开展相关研究。针对机器人的结构,对其进行运动学分析和工作空间求解,并提出一种笛卡尔空间轨迹规划方法。根据拉格朗日方程建立平面五杆并联机构动力学模型,通过对系统总能量进行分析,推导出机器人动力学模型与平面五杆并联机构动力学模型之间的等效关系,并提出等效动力学模型参数分步辨识法,并采用动力学分析软件ADAMS和数学分析软件MATLAB对其进行仿真验证。为提高机器人的运动精度,采用非线性前馈控制方式,并建立其虚拟样机控制模型,运用ADAMS-Simulink联合仿真方法,对其进行多组不同速度、不同负载的仿真实验,以研究前馈控制对机器人精度的影响。采用VC6.0开发一款机器人控制软件,该软件通过串口通信方式与伺服驱动器进行信号传输,并通过调用动态链接库与PMAC运动控制卡进行通信。编写运动控制卡运动程序和PLC程序,将上位机控制软件的轨迹信息与机器人运动学方程、轨迹规划方程相结合,应用于实物样机中,从而实现机器人的运动控制。使用本文提出的分步辨识法求得机器人实物样机的等效参数,在伺服闭环PID控制器的基础上建立非线性前馈控制方式,完成相关实验论证。实验结果验证了等效动力学模型的正确性和分步辨识法的有效性,并验证前馈控制方法可有效提高机器人的运动精度,减小跟随误差,并削弱不同负载对运动精度的影响。