锻造操作机是制造产业链中的基础装备，对于提高大型锻件的生产效率有着重要的作用。冗余驱动机构由于其良好的力承载能力在锻造操作机中有着诸多应用。但是，冗余驱动机构存在驱动运动相互制约的缺陷。因此所引起的内力需要靠运动协调来消除，而运动协调机构存在的运动稳定性问题则可能引起驱动的偏载。因此，设计具备运动稳定性的冗余驱动协调机构对于提高冗余驱动机构的性能有着重要的意义。 本文以自由锻造操作机和锻造工况模拟器为研究对象，在分析现有冗余驱动机构的基础上提出了一种冗余驱动机构设计方案，然后通过动力学仿真和运动稳定性分析验证了其在驱动力分配和运动稳定性方面所具有的优越性，并且将新型冗余驱动机构应用于锻造工况模拟器上。 本文主要内容可以总结为以下几个方面： 1、建立了自由锻造操作机提升系统冗余驱动机构的逆动力学模型，分别分析了运动协调，运动不协调，布置关节轴承协调运动三种工况下提升系统的驱动力分配情况。得到了三种工况驱动力分配与运动误差之间的关系，通过三种工况的对比分析了关节轴承的协调效果，并进一步分析了提升系统的自调特性。对现有冗余驱动机构设计的合理性做了分析，为后续的设计打下了基础。 2、针对现有冗余驱动机构的构型特点以及动力学分析的结果，提出了一种冗余驱动机构的设计方案。建立了系统的动力学方程，对三种构型的驱动力分配以及运动稳定性进行了分析。得到了冗余驱动协调机构的构型与驱动力分配以及运动稳定性之间关系。确定了协调杆的形状以及安装方向和冗余驱动协调机构在上述两方面的关系。 3、以冗余驱动协调机构的协调杆的高度为设计变量，其偏转角度和末端执行器的推进量为广义坐标利用拉格朗日方程建立了冗余驱动协调机构的一次近似动力学方程。在考虑系统的摩擦影响的情况下，采用一次近似方法建立了冗余驱动协调机构的稳定性判据，并分析了摩擦对系统稳定性的影响。进一步明确了冗余驱动机构设计参数对其性能的影响，为设计提供了依据。 4、将具备运动稳定性冗余驱动协调机构应用在了锻造工况模拟器中。锻造工况模拟器根据其设计要求需要具备较强的承载能力，同时其推进系统应具有理想的运动稳定性以保证施力的平稳。根据推进系统的这一设计要求对冗余驱动协调机构进行了结构设计。通过对锻造工况模拟器的初步调试完成了对冗余驱动协调机构驱动力分配以及运动稳定性的验证。