该文密切结合国家"863"高技术发展项目,以开发基于球面并联机构的数控回转台 为目标,以机器人机构学、虚拟样机技术、误差分析和优化理论为工具,研究球面并联机构的运动学分析与综合、机械设计和精度设计方法,取得了如下创造性成果:针对怀设计的需要,提出描述球面并联机构尺度参数的通用方法,构造了姿态正、逆解模型.从运动学和静力学的角度出发,构造出球面并联机构从关节空间到操作空间的速度、误差、承载力矩映射模型,以及在操作空间中的静刚度映射模型,论证了雅可比矩阵条件数是评价操作性能最为恰当的指标.提出3-RRR数控回转台的总体布局方案,在构造出构件干涉检验模型的基础上 ,借助虚拟设计技术实现了样机的三维实体造型和运动学仿真,从而为样机的一次研制成功提供了可靠保证,并在此基础上成功地进行了国家"863"高技术发展项目样机的研制.建 立了球面并联机构精度分析概率模型, 提出按给定加工精度等级预估动角台位姿误差的方 法,并揭示出位姿误差的标准差在工作空间中的分布规律.借助灵敏度分析结果,提出球面并联机构的精度综合模型.该文工作为基于球面并联机构的3-RRR数控回转台的样机设计奠 定了坚实的基础.