微创手术机器人的发展有效地拓展了手术医生的能力,提升了手术质量,减轻了病人的痛苦,目前已成为研究热点。微创手术机器人的结构设计是否合理,将直接影响该机构的灵活性、普适性及控制精度。本文提出一种新型的2-PURR-PUR并联机构,并对其进行运动学分析、奇异性分析、性能分析、尺寸优化及样机设计,其主要内容概括如下:建立2-PURR-PUR并联机构的简单模型,注明动坐标系、定坐标系及相关参数。基于螺旋理论,对机构的一般位型进行自由度分析并用修正的G-K公式加以验证,得到该机构具有两个绕固定点的转动自由度和一个过固定点的移动自由度。利用闭环矢量法对机构进行运动学分析,得到驱动量与机构动平台两转一移之间的反解表达式。对机构的反解表达式求全微分,得到驱动与动平台速度之间的关系式和雅克比矩阵。奇异性分析采用计算雅克比矩阵行列式的方法,得出该机构只存在逆运动学奇异,不存在正运动学奇异或混合奇异。综合考虑机构杆长限制、转动副转角限制、杆件相互干涉、奇异位型等实际因素,利用数值搜索法求出机构的可达工作空间。基于螺旋理论,以瞬时功为核心的运动/力传递性能指标LTI和运动/力约束性能指标TCI对2-PURR-PUR机构进行性能分析与评价,并以GTW性能指标作为目标函数对机构完成尺寸优化。最后利用参数优化得到的杆长结果对机构进行样机设计。本文研究工作有助于2-PURR-PUR机构在医疗手术机器人领域的研究与开发。