少自由度并联机构具有构造简单、驱动数目少、制造成本低、精度高等诸多优点,近年来一直都是并联机构学的研究热点,尤其是具有空间三平移一转动的(3T1R)并联机构和空间三平移(3T)并联机构,在工业上具有广泛的应用前景。本文提出了一种平面二维移动放缩机构,并以该放缩机构为基础设计得到一种3T1R并联机构和3T并联机构,并分别对其结构学和运动学进行了如下方面的研究。首先提出一种新的平面二维移动放缩机构,根据机构结构学分析理论,阐述放缩机构的模块化组成原理。采用闭环矢量法对底部模块进行运动学建模,并推导得到相邻模块间的运动学递推关系,进而求解得到多层模块条件下机构的整体运动学模型。并以此为基础,基于Lagrange方程构建立机构的整体动力学模型;最后,以4层平面二维移动放缩机构为例,对其进行动力学数值计算和虚拟仿真,验证所建运动学和动力学模型的正确性和有效性。通过引入放缩支链,设计出一种结构对称的空间移动并联机构。阐明机构的结构组成原理,并基于螺旋理论分析机构的自由度数目和性质。其次,建立机构的位置正反解模型,推导出正反解模型的解析表达式,并以此为基础提出一种通过改变各支链共线等距点的间距来驱动机构运动的新方式,基于导出的位置反解公式,确定机构的可达工作空间。最后,根据输入与输出速度之间的映射关系,确定机构的雅可比矩阵,研究灵巧度指标和刚度指标在工作空间内的分布情况。将放缩机构作为支链,设计得到一种新型3T1R并联机构。对该3T1R机构进行拓扑结构分析,在保证机构基本功能不变的情况下对其进行降耦设计,得到耦合度为1的机构。最后,基于序单开链法对降耦机构进行位置分析,同时,基于导出的机构位置反解公式,分析机构的工作空间和转动能力,并绘制转动能力图谱,根据转动能力图谱筛选出机构可实现整周回转运动的工作空间范围,为该型机构的设计和实际工程应用提供理论依据。