本文针对并联机构综合中的关键问题进行了理论研究和应用研究，具体内容和创新点为： 1.以螺旋理论和运动李群理论为切入点进行综合理论创新，首次提出了一套包括自由度数目、性质表达和机构支链自由度构成表达的机构自由度特性图谱表达方法。提出了自由度特性图谱分解、扩张的一系列方法，给出了对应于分解和扩张的运动群操作的李代数计算过程。详细论证了利用这一方法进行机构综合的运动学理论基础。作为这一方法的应用，给出了针对并联机构、混联机构的图谱扩张综合方法。 2.利用得到的自由度特性图谱综合结果，得出其属于李群或者运动流形的运动连续性质，利用图谱在欧氏空间的秩，结合螺旋理论，分析其构成运动副形式和装配条件。得出了自由度特性图谱和机构结构之间的对应关系。 3.对限制机构自由度的关键因素即支链约束进行了分析和分类。针对4自由度过约束机构的自由度问题进行了讨论，指出了其违反传统自由度计算方法的本质原因。以及过约束机构在机构装配和综合条件上存在的弱点。针对这些弱点，指出了综合非过约束4自由度并联机构的必要性和应用前景。 4.利用本文提出的图谱分解和扩张方法，分析了非过约束4自由度机构存在的条件。利用图谱直观的分解和扩张方法，得出了构成该类机构的支链数目、支链自由度条件、支链运动副构成形式、支链布置和装配形式等条件。从而综合出了一系列满足非过约束4自由度条件的机构。 5.利用图谱扩张的方法，指出利用特殊性质和方向的约束对平台进行约束，避免设计平台奇异的3自由度综合方法，给出了针对3自由度转动和移动并联机构的支链自由度特性图谱形式、运动副构成形式、支链布置和装配形式等条件。得到了可以避免设计平台奇异的综合结果和设计范例。 6.讨论了5自由度过约束并联机构的综合要求以及其组成支链对运动平台施加的约束性质。分析了5自由度并联机构是否存在非过约束机构的问题，给出了构成5自由度非过约束并联机构的支链构成数目以及支链运动性质。详细分析了构成非过约束5自由度并联机构的3条支链之间提供给平台的约束力或者力偶矢量方向之间的关系。基于这些结论，给出了具有3条支链的非过约束5自由度并联机构的设计条件和设计范例。 7.首次分析了并联机构装配和制造误差对机构存在性的影响。对并联机构中运动副轴线可能发生的空间装配误差形式进行了总结和分类。提出了利用误差映射的关系确定机构各级组成运动副的误差分析逻辑关系和数学模型。指出了研究控制精度、运动副间隙误差、装配误差容许度之间必然存在的优化关系的重要性。