并联机构的研究应用已经越来越广泛和受到重视,最多被研究的就是具有六自由度的并联机构。但少自由度并联机构在特定的场合更能发挥它的优势,相比于六自由度并联机构,少自由度并联机构更易于控制、结构更稳定等。同时相比于串联机构,并联机构优点会更加明显,但并联机构也具有工作空间小、正解问题难求解、控制复杂等缺点,这也是众多学者所要研究解决的问题。基于广大学者在机构学方面的研究基础,分析研究了两种四自由度并联机构,首先理论研究主要对其构型、运动学、工作空间进行了分析,其次将其应用于液压支架形成并联液压支架进行实际围岩耦合仿真,对液压支架的创新发展提供了新思路,同时也为并联液压支架的可行性提供了参考。第一,对2RPS/2SPS和2RPC/2SPC两种并联机构自由度和方位特征集进行了详细分析,同时对于机构驱动副的选择也进行了分析。接着利用基本运动链组成原理进行了耦合度分析,得到两种机构的耦合度大小,直接表明了两种机构的复杂程度。第二,并联机构的运动学分析是重要的研究内容之一,通过空间坐标变换方程和封闭矢量法建立了各自的位置反解方程,并利用牛顿迭代法进行了位置正解分析。利用虚设机构法建立了各自一阶影响系数矩阵并利用微分法和ADAMS仿真进行了数值算例验证,确定了一阶影响系数矩阵的正确性。最后基于ADAMS对两者进行了稳态的正逆运动学仿真,得到各部件位移、速度、加速度变化曲线图。第三,利用数值法对两种并联机构的工作空间进行分析,绘制了分析流程图,并基于MATLAB进行编程得到各自的工作空间点集图。为了进一步研究工作空间敏感度特性,通过改变各影响因素的取值范围分析并得到随各因素变化其工作空间点集数的变化曲线图。第四,将两种机构应用于液压支架并建立并联液压支架围岩耦合模型,基于ANSYS进行了静态围岩耦合分析和动态刚柔耦合分析,得到了各部件形变图和应力图,以及动态下各部件最大形变量和最大应力变化曲线图。本文主要对2RPS/2SPS和2RPC/2SPC两种并联机构构型、运动学和工作空间进行了分析研究。并提出新型并联液压支架,通过围岩耦合仿真验证其存在的合理性和可行性,同时为液压支架发展拓展新方向。