随着科学技术的进步，特别是精密制造和精密装备等高新技术的发展，传统的电磁电机已不能满足科研和工程的需要。超声电机具有短、小、轻、薄、低噪声、无电磁干扰以及低速大转矩的优点。超声电机在驱动关节时，不需要增加减速机构，将其应用于并联机器人将提高并联机器人的控制性能和精确度，扩大并联机器人的应用范围。本课题以超声电机代替传统电磁电机，对超声电机驱动的平面3-RRR并联机器人进行设计、分析和控制研究。首先，对平面3-RRR并联机构进行优化设计。将平面3-RRR并联机构的尺寸进行无量纲化，考虑平面3-RRR并联机构的工作空间，将其由四维杆件尺寸问题转化为二维平面问题，并且建立设计空间平面图。在设计空间中分别作出平面3-RRR并联机构的全局条件数指标、全局速度性能指标、全局刚度性能指标以及力传递性能指标的性能图谱，分别对四个指标的性能图谱进行分析。根据四个性能指标的性能图谱，采用基因遗传算法完成平面3-RRR并联机构的优化设计。其次，在SimMechanics环境中对平面3-RRR并联机器人进行动力学分析。在SimMechanics环境中提出了运动驱动的动力学仿真方法和力矩驱动的动力学仿真方法。分别对两种动力学仿真方法进行建模和仿真，分析比较两种动力学仿真方法的优缺点。采用运动驱动的动力学仿真方法分析动平台的负载和动平台的运动轨迹对平面3-RRR并联机器人动力学的影响，为并联机器人的设计和控制提供参考。最后，对超声电机驱动的平面3-RRR并联机器人控制和实验。首先，在Simulink环境下建立平面3-RRR并联机器人点对点控制模型。其次，采用激光跟踪仪对平面3-RRR并联机器人进行运动学标定和误差补偿。最后，进行平面3-RRR并联机器人的定位研究，分析定位误差的产生原因。实验结果表明超声电机驱动的平面3-RRR并联机器人达到了比较好的定位精度。