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随着并联机器人技术的发展，少自由度并联机构由于具有结构简单、制造成本低等特点，已成为机器人研究领域的新热点。球面2自由度并联机构结构紧凑、运动控制简单、结构新颖、灵活性高，具有显著的研究和应用价值。本论文以球面2自由度并联机构（2-RRR/U）为研究对象，分析了其运动学、动力学，基于运动控制器搭建了控制系统并进行了典型轨迹的运动控制实验。本论文的具体工作如下： 1）根据机构的几何约束条件，利用三面角余弦定理求解该球面2自由度并联机构的运动学正逆解问题，并使用数值方法验证运动学模型的正确性。同时，利用对机构约束方程求导的方法，建立该球面机构的运动学雅克比矩阵和运动影响系数矩阵。在机构的整个空间内对工作空间和驱动空间进行搜索。基于雅克比矩阵条件数求解该机构工作空间内机构的奇异位形，为运动规划等问题提供了理论支持。 2）根据拉格朗日动力学方法，分别计算该球面并联机构中各构件的质心位置、质心速度、质心加速度和重力势能。考虑各个连杆绕其中心轴的转动惯量计算其运动动能，进而建立该机构的动力学方程。最后对上平台进行运动规划，求解驱动转矩曲线，对转矩过大的问题进行分析，为后续的机构运动优化控制奠定基础。 3）基于固高CPAC运动控制器搭建该球面2自由度并联机构的运动控制系统，对机构上平台进行运动规划，实现对典型轨迹的跟踪控制，并对运动误差进行分析。实验结果表明本文研究的有效性。