随着并联技术的发展,并联机器人因其刚度大、精度高、承载能力强等优势逐渐被应用于传感器、车床、医疗器械、运动模拟器等多个领域。本文将其应用到仿生领域。针对现有仿生躯干结构相对简单、运动模式单一、仿生程度低等问题,从仿生角度学习和模仿生物躯干的结构、功能、机理,建立拥有多种运动模式的并联机构仿生躯干。本文主要对并联机构进行研究。对该仿生并联机构的机构学、运动学、动力学等特性进行了详细的分析,同时完成整机软硬件系统的设计,并实现了对仿生躯干多种运动模式的精确控制。首先研究并联机器人国内外的发展状况与应用领域,分析当前并联机器人的研究内容和方法,确定本文研究内容。其次,以哺乳动物躯干为仿生原型,通过结构、功能和机理仿生,提出和建立一种能够实现动物躯干多种运动模式的并联结构躯干,进行运动学和静力学建模。然后,本文对刚性并联机构的特性进行分析:通过三维搜索法对并联机构结构参数进行优化,并基于运动学和静力学探究仿生并联机构的运动构型、运动空间、空间约束、受力均衡度等特性,且进行了动力学仿真。同时对柔性并联机构的特性进行分析:通过对结构进行改进,设计出多维减振平台,并建立柔性并联机构的运动学模型和连杆的动力学模型。分析整机在不同弹簧刚度下不同方向受力的动态性能,以验证其多维减振效果。采用快速傅里叶变换方法分析不同刚度下的缓冲幅频特性。探究不同位姿下的动态特性来分析柔性并联机构的变刚度特性。最后,搭建整机控制框架。对所需硬件进行选型,对各个功能进行模块化编程,对直流无刷电机进行调试和控制,搭建起整机的软件和硬件系统,实现对并联机构的运动控制。通过动态响应实验、简单运动模式实验、复合运动模式实验和缓冲减振实验对并联机构多种运动模式的响应、控制精度以及在冲力下的减振缓冲效果进行验证,实验结果表明了该并联机构可以对动物躯干的上下弯曲、左右侧转以及轴向扭转等多种复合运动进行精确快速的控制。并验证了该机构拥有多维减振的效果。同时本文研究成果对其他并联机构的研究也具有参考价值。