并联机器人具有结构简单、造价低、承载能力强、精度高和易于控制等特点,是国内外高新技术研究的重要组成部分。近几年来,少自由度并联机器人成为新的研究热点,在工业生产及其它领域有着广阔的应用前景。并联机器人的运动学分析在机器人研究中占有重要的地位,包括正运动学和逆运动学。正运动学的解具有多解性,往往比较复杂,而逆运动学的解是唯一的,相对比较简单,并联机器人正运动学求解简单化、精确化是研究者关注的重要内容。实现并联机器人运动学仿真的可视化也是机器人研究的一项很重要的内容,它涉及机器人机构学、运动学、零件建模、仿真的三维实现和运动控制,是一项综合性的有创新意义和实用价值的研究课题。针对少自由度并联机器人的运动学及其仿真,研究内容包括以下四个部分:1、提出了一种空间三转动自由度的3-3UPS1S并联机器人机构。该机构具有驱动简单和便于控制等优点,可作为腕关节和肩关节,也可应用于并联机床。2、提出了一种基于逆运动学的正运动学求解方法。通过矢量法建立该并联机器人的正、逆运动学的数学模型,以给定的动平台的转动角度为牛顿迭代法求解的初值进行正运动学角度求解,以给定的动平台的转动角度为正运动学速度和加速度求解时的角度值进行求解。将求得的正运动学的角度、速度和加速度与给定的动平台的相应运动参数进行比较,仿真结果表明采用该方法求得的正运动学解的精度满足要求。从而实现该并联机器人机构正运动学求解简单化、精确化。3、在Pro/E软件中建立该并联机器人机构的三维虚拟样机模型,利用Pro/E和ADAMS之间的接口程序Mechpro 2005将其导入ADAMS软件中,实现接近于物理样机模型的虚拟样机模型的运动学仿真的可视化,同时也避免运动学仿真过程中大量的数学计算和计算机语言编程。4、通过对该并联机器人在MATLAB和ADAMS不同软件下仿真结果的比较,一方面验证了模型和计算机语言编程的正确性,另一方面也验证了基于Pro/E和ADAMS的建模和仿真的正确性。