空间在轨捕获技术是一项前沿的空间技术,其依托的主要工具是空间捕获机构。空间捕获机构可以对太空中失效的航天器进行在轨捕获、维修再利用,降低经济损失,或拖拽至坟墓轨道,释放空间资源,研究空间捕获机构对我国航天事业发展具有重要意义。针对空间非合作目标在轨捕获困难的问题,本文提出一种多连杆环抱式空间捕获机构,以5自由度的4URU并联机构作为捕获机构主体,以3自由度的空间八杆折展机构作为可变形动平台,将二者组合在一起形成空间捕获机构的原理构型,得到的空间捕获机构具有多捕获自由度和大幅度折展变形的特点。利用4URU并联机构和空间八杆折展机构围成的内部空腔对空间非合作目标进行整体捕获,可以适应抓捕不同大小的目标,且捕获后可锁紧目标,不容易逃逸,大大提高捕获能力。主要研究内容如下:（1）对并联机构进行构型设计,综合五自由度的3T2R并联机构支链构型,分析确定支链形式为URU构型、机构支链数为四支链;对动平台单环折展机构进行选型,分析比较Bennett机构、面对称Bricard机构和空间八杆折展机构的运动特性,选择空间八杆折展机构作为机构动平台,从而确定捕获机构整体构型为4URU并联机构+空间八杆折展机构的形式,并给出空间捕获机构的抓捕策略;（2）对空间捕获机构展开运动学分析,通过求解空间八杆折展机构与4URU并联机构之间的运动学转换关系实现机构的解耦,再分别对空间八杆折展机构和并联机构进行运动学分析,得到其运动特性;对捕获机构进行包络空间分析、抓捕稳定性分析和捕获能力分析,从理论上验证构型的合理性;（3）对空间八杆折展机构进行仿真分析,测量驱动关节与被动关节之间的关系曲线,验证理论分析的正确性;对捕获机构进行仿真分析,针对圆柱体目标和球体目标分别进行捕获过程的仿真,测量并分析机构的关节角位移、接触力变化情况,仿真验证设计的合理性,并为结构设计和样机研制提供输入参数依据;（4）对捕获机构进行机械结构设计、零件强度校核、控制系统设计和样机研制,最终研制出1:20缩比样机一台并开展地面抓捕实验,捕获圆柱体、球体等典型几何形体,实验验证设计的正确性。