绳悬吊并联机器人（Cable Suspened Parallel Robots,CSPRs）是使用多根并联绳索驱动悬吊动平台的并联机器人,是绳驱动并联机器人中的重要的一类。得益于绳索质量轻且可伸展比高,绳悬吊并联机器人有着工作空间大,惯量低,动态性能好和负载/质量比高的突出优点,在运动模拟器、巨型天文望远镜、大尺度增材制造和物流搬运等领域得到广泛的应用。由于绳索单边张力约束这一根本性动力学约束的存在,绳悬吊并联机器人的轨迹规划问题需要专门研究。目前对CSPRs的研究大多将机器人的运动限定在静态工作空间内,在此假设下CSPRs末端执行器的可达范围通常小于其基座的水平投影范围。在静态工作空间内动平台的重力即可以保持绳索张紧,而动态轨迹利用了动平台的惯性力和重力一起保持所有绳索的张紧,这突破了静态工作空间的范围限制。本文针对绳悬吊并联机器人的动态轨迹规划问题,将CSPRs作为动力学控制的系统,规划超出CSPRs静态工作空间的动态轨迹,从而来拓展CSPRs的工作空间。本文建立了CSPRs的运动学、动力学模型和张力不等式约束,分析了动平台运动超出机器人静态工作空间时的加速度约束。发现了动平台的可行加速度方向随着其运动超出静态工作空间变的越来越狭窄,且只有在指向静态工作空间的方向上可行。使用最优控制理论推导平面两自由度CSPR最优时间的沿水平直线起摆的运动方程,根据其轨迹位置-速度相图发现了通过符合张力约束的多次摆动来逐步的增加动力学系统储存的总能量,从而使动平台的摆动远远超出静态工作空间。针对现有点对点轨迹规划方法只能规划最多有一次摆动中间点轨迹的问题,本文提出了基于基础轨迹和随机树搜索算法的三平移运动的三索驱动-三自由度点质量CSPRs的点对点动态轨迹规划方法,其具有自动生成多次摆动轨迹中间点的能力,大幅增加了规划的成功率。针对现有规划方法只能产生特殊种类的周期运动和转移运动轨迹这一问题,提出了三平移运动CSPRs基于线性时变模型预测控制的非简谐周期动态轨迹规划和转移动态轨迹规划方法。首先对三平移运动CSPRs的动力学模型进行基于绳长反馈的全局线性化,得到时变的线性动力学模型。基于时变的线性动力学模型,提出了基于线性规划的优化算法,其可以在符合张力约束下的生成一般的非简谐周期运动。通过解耦动平台在笛卡尔空间下的加速度约束,提出了两步的转移轨迹设计方法。首先给出笛卡尔坐标系下重力方向周期转移轨迹的参数化方程,随后基于滚动时域优化控制得到水平方向的转移轨迹,最终建立了有通用性的三平移运动的周期转移轨迹规划算法。针对六自由度CSPRs的点对点运动、周期及转移运动的动态轨迹规划问题,首先使用可行力旋量锥分析了六自由度CSPRs的动力学特性,建立了低维与高维CSPRs摆动动力学的相似性联系,随后使用三自由度的CSPR生成了六自由度CSPR的三平动轨迹优化初值。最终建立了六自由度CSPRs的点对点、周期及转移轨迹轨迹优化问题的规范形式,并给出其转化为基于切比雪夫多项式的NLP问题标准型的求解流程,从而提出了一种有通用性的六自由度CSPRs动态轨迹优化算法。设计了CSPR实验系统和基于张力反馈的绳长跟踪控制器,搭建了三自由度点质量CSPR实验系统和六自由度CSPR实验系统。利用实验系统和外部的视觉运动捕捉系统,对前面规划的动态轨迹进行了实验验证,证明了本文提出的规划算法得到的轨迹在实际机器人系统上的可行性和准确性。本文围绕CSPRs的动态轨迹规划所开展的研究,为CSPRs的工作空间拓展提供了坚实的理论基础。本文的研究成果对CSPRs的轨迹规划研究具有一定的理论指导意义和工程实践价值。