半个多世纪以来,随着工业制造的要求,并联机械手得到了广泛的研究。相对于串联机械手,并联机械手具有运动精度高、结构刚度强、动力性能稳定等优点。国内对于Delta机械手的研究较国外相对落后,但Delta机械手作为主流的并联机械手,对其研究又迫在眉睫。在目前国内的研究中仍然存在一些应用上的难题,其主要集中在如下几个研究方面:运动学、工作空间、误差分析、轨迹规划、控制平台等。因此,本文以Delta并联机械手为研究对象,完成了以下几个方面的工作。(1)在已有的四自由度Delta机械手的基础上对其的结构做出了改进。结合代数和几何的方法推导出运动学正逆解公式,创新性的将运动学公式分解成三个球面簇方程组,并结合MATLAB软件编制出程序,做出了算例分析。(2)以研究工作空间为目的,利用雅可比矩阵和雅可比条件数,优化了Delta机构尺寸,求出了末端执行器速度与加速度的表达式,分析了机构的奇异性。并结合MATLAB软件对工作空间做出分析,利用分析结果对运动空间做出取舍与优化。(3)在进行轨迹规划时,基于“门字型”路径对工作路径做出了优化。引入超椭圆曲线,给出了运动路径的具体表达式。提出了修正梯形加速度曲线和多项式加速曲线,并将其做出对比。最后选择合理的加速曲线,对运动轨迹分段进行了插补规划。(4)将Delta机械手与国产控制平台相结合,在达到使用要求的前提下,利用国产平台成本低,易使用的优势,对控制系统做出了合理选型并给出了具体连接方案。综上所述,本文对四自由度Delta机械手结构做出创新改进,深入并优化了一套分析运动学、工作空间、轨迹规划的方法,并利用国产平台进行Delta机械手控制平台搭建。