并联机器人凭借其高刚度、高精度、高速度和高负载能力等特点在工业领域中得到了广泛的应用,特别是在食品、医药和电子行业,高速并联机器人的引入很好地克服了由人工完成分拣、装箱等大量简单重复性工作时存在的易污染、效率低、成本高等缺点。本文针对我国目前对高速并联机器人的需求,设计开发了一种应用于生产线拾取作业的高速拾取并联机器人,并对其进行了相关的理论和实验研究工作。本文首先介绍了高速拾取并联机器人的机械结构设计,在此基础上利用几何关系建立了机器人的闭环约束方程,通过求解约束方程得到了机器人的运动学反解和运动学正解表达式。在运动学分析的基础上,根据约束条件,采用搜索法求解了机器人的可达工作空间,之后基于机器人的雅可比矩阵,对其进行了奇异性分析。其次,采用拉格朗日方程法对机器人进行了动力学分析。在求解机器人各个运动部件动能和势能的基础上,得到了机器人系统的拉格朗日函数,通过求解拉格朗日函数关于广义坐标的微分得到了机器人的动力学模型。对动力学分析结果进行数值仿真,得到了负载和结构参数对机器人驱动关节扭矩的影响曲线,对机器人的设计以及参数优化有重要的指导意义。第三,在Adams中建立了机器人的三维模型,对其进行了运动学和动力学仿真,验证了理论计算的正确性,并为伺服电机的选择提供了参考；借助Matlab的SimMechanics模块和Simulink模块搭建了机器人的PID控制仿真平台,对其进行了控制仿真研究,为后续基于扭矩的控制奠定了基础。最后,介绍了机器人控制系统的设计方案,并编写实验程序对机器人进行了实验研究。实验结果证明了设计的可行性,机器人能够实现高速、高加速度运行,在运行节拍上达到了设计的要求。