随着人们对精微运动的需求越来越多,传统刚性并联机构固有精度上的缺陷日益凸显。柔顺并联机构具有一体成型、免装配、无需润滑、可小型化、高精度等特点,可以实现微米甚至纳米级精度的运动,被广泛应用于MEMS、精密制造、微定位装置、天文设备、微机电产品的加工和装配以及生物医学等领域。本文旨在设计一种新型六自由度柔顺并联机构,并基于柔顺机构相关理论对其运动学性能进行分析与研究。本文基于6-UPS并联机构,结合圆截面柔顺球铰特点,提出了一种受力转向空间结构布局,设计了一种新型可承受大负载的六自由度柔顺并联机构。首先,在研究典型柔顺球铰自由度以及柔度矩阵的基础上,建立了圆截面柔顺球铰的柔度矩阵;通过矩阵变换法推导出了基于圆截面柔顺球铰的单根受力转向结构支链的柔度矩阵,进而得到柔顺并联机构的整体柔度矩阵。其次,通过将数值法与有限元法在相同负载条件下的位移量进行对比分析,验证了柔度矩阵的正确性,同时也通过有限元分析说明该机构可承受大负载的特性;并基于有限元法对柔顺并联机构的固有频率以及振型进行了研究。并进一步对柔顺并联机构的柔度矩阵进行广义特征值分解,求解出了柔度矩阵的广义特征值与特征向量,进一步采用符号列式法对该机构自由度数目和属性进行了数值分析并通过螺旋理论对其进行了验证。最后,将边界搜索法求解出的圆截面柔顺球铰工作空间与驱动单元行程作为约束条件,采用蒙特卡洛法求解出了该机构的工作空间并通过散点图直观地表示。