聚变堆内部环境存在强辐射、高污染、高毒性,需要借助遥操作技术代替人完成维护工作。遥操作系统已经发展成为未来聚变堆一个必不可少的子系统。针对未来中国聚变工程试验堆装置,其包层维护方案采用整体维护设计,上部的吊装机构和下部的多功能转运平台需协同完成包层的转运。在转运之前,包层底部和真空室支撑是通过锁紧轴销连接在一起,因此需要开发一套用于包层底部锁紧轴销拆装的多功能维护系统。CFETR（China Fusion Engineering Test Reactor）中国聚变工程试验堆中,利用遥操作技术完成包层模块的维护任务。针对包层底部紧固件（锁紧轴销）的拆卸,设计了一种三自由度机器人维护执行器。本文利用理论研究与仿真分析相结合的方法,对三自由度机器人运动特性进行分析。（1）三自由度机器人及执行器结构设计采用剪叉式升降机构作为三自由度机器人基础,对现有设计进行分析研究,对不同设计的优缺点分析比较,提出电动式剪叉式升降机构的设计方案。因包层内部空间狭小,需对三自由度机器人设计优化,从而避免对设备造成不可预测的损坏。因包层模块拆卸任务的特殊性,执行器拆卸头具有解除紧固件锁紧状态的功能,并确定执行器组成部件,完成执行器主要零部件结构设计。（2）剪叉式升降机构分析剪叉式升降机构为三自由度机器人的主体部分,为确保升降机构的稳定性,通过静力学、运动学及动力学对剪叉式升降机构进行分析,并通过虚位移原理对升降所需推力进行理论计算,得出影响其推力的主要因素。构建剪叉式机构坐标系,进行正逆运动学分析,得出其相应位移、速度和加速度,为仿真模拟提供理论支持。利用ADAMS软件对剪叉式升降机构进行动力学分析,模拟实际工况下的升降过程,确保其稳定性。对剪叉式机构危险工况进行静力学分析,保证其稳定性。（3）执行器静强度分析执行器主要工作为包层紧固件的拆卸,工作过程中因扭矩过大将导致旋松轴的破坏,为确保执行器工作过程中不被破坏,利用ANSYS Workbench软件对执行器旋松轴进行强度校核,确保其工作过程中,旋松花键轴不会因扭矩过大而发生破坏、变形,影响执行器拆卸任务的完成。（4）剪叉式升降机构关键零部件模态分析为避免外部激励与剪叉式升降机构产生共振现象,对剪叉式升降机构关键零部件进行模态分析,分析其前六阶的固有频率振型,保护升降机构不会发生破坏,确保维护工作的顺利进行。设计出一种三自由度机器人及其执行器,其专用于CFETR包层维护工作,完成其结构设计及理论分析。