为保障核电站运行安全,需实时检测核主泵中空螺栓的疲劳失效、腐蚀、裂纹等缺陷。本文针对中空螺栓长径比大、超声检测探头与螺栓内壁间隙小、核主泵工作环境复杂等检测难点,提出了具有力触觉反馈功能的主从操作在线核主泵螺栓检测方案,进行了主从端装置的机构综合和机械结构设计。该系统可远程控制检测设备完成对孔、进孔、扫查等检测任务,同时通过传感器实时采集检测过程中的缺陷声纹、探头状态、装置位姿、环境障碍物等信息。本文的主要研究内容与成果如下:（1）针对核主泵远程检测过程中对力触觉反馈的需求,提出力触觉主从操作核主泵螺栓检测方案;完成了从端检测装置的机械结构设计,包括检测组件、周向移动小车和环形齿圈轨道等;装置采用纵向多平台嵌套结构,实现轻量化与避障功能。通过移动小车与环形齿圈轨道的齿轮齿圈啮合,实现装置的周向精确稳定运动与定位,进而完成对环绕核主泵的24根中空螺栓的检测任务。（2）在设计的从端检测装置的基础上,考虑主从端运动的一致性,提出了串并混联的主端操作机构结构形式,该主端操作机构由一个并联操作平台和串接于其动平台上的轨迹生成机构组合而成。基于方位特征集的机构构型综合方法,完成了主端并联操作平台的构型设计,用于控制从端检测装置的空间位姿。分析了反演机构的构建原理,发现了机构反演关系构建的统一几何构型,并基于反演原理设计了末端直线轨迹生成机构,用于控制从端检测装置执行扫查任务时检测杆的升降运动。（3）针对设计的4-HSOC{-Ri1 Ri2(-P（4 R）)Ri3⊥Ri 4-}三平移一转动力触觉主端并联操作机构,对其运动学进行分析,建立运动学方程,在此基础上求解了机构的运动学位置正逆解;通过蒙特卡洛法绘制了机构的工作空间,并分析了机构的转动能力;基于拉格朗日法建立了其动力学模型,结合力触觉主端并联机构的重力补偿方案,即可求得与从端检测装置六维力传感器所测力、力矩匹配的电机驱动力矩。（4）分析了从端检测装置的设计指标,完成了从端检测装置的样机研制。完成了对伺服电机、运动控制卡等主要元件的选型工作;设计了包括电机驱动电路和电机信号反馈电路等系统主要电路,完成了系统电气及机械硬件的组装与调试;基于Lab VIEW搭建了从端检测装置的软件控制系统,设计了系统的控制界面,界面功能完善、可操作性高。