本文密切结合国家自然科学基金项目,以具有自主专利权的高速并联机械手为对象,探讨和研究了提高并联机械手精度的多种动力学控制方法。同时针对轻工行业对高速机械手的智能化要求,研究了机器视觉系统。本文取得如下成果:借助矢量法、约束方程和动能定理分别构造出机械手的位置逆解模型、速度雅克比矩阵、质量惯性矩阵。在此基础上,利用虚功原理建立了能用于实时控制的动力学简化模型,从而为机械手动力学控制提供了必要的理论基础。设计了一基于模型的计算力矩控制算法,并深入探讨了其应用于三种不同轨迹规划方法下的控制性能。该算法通过PID反馈和非线性反馈相结合的方式,能有效地补偿动力学因素所引起的跟踪误差。此外,比较了各种轨迹规划方法对控制的影响,从中选优以提高控制性能。提出了一种适合于高速并联机械手的变结构控制算法。该算法利用已构建的动力学简化模型,引入趋近率,考虑系统模型误差、系统参数变化和外界环境变化造成的扰动,在滑动模态具有完全的自适应性。在此基础上,设计了单输入单输出的模糊控制器,既削弱了系统抖振又保证了系统的趋近速度。研究机器视觉系统并开发了实时、高精度的视觉软件。该软件结合机器视觉理论和高速并联机械手的应用要求,同时考虑了与控制系统之间的配合,能实时引导机械手和传送带运动。借助机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,探讨了在计算力矩、模糊变结构控制策略和所遴选的轨迹规划方法下,机械手的控制效果。仿真结果证实了控制策略的有效性和正确性。