目前，具有六自由度的并联机器人已经得到了广泛的深入研究，然而，许多场合需要期望输出运动为常量的少自由度并联机器人；其中，三自由度并联机器人就是并联机构中一种很有实用前景的机器人。 本文提出了一种新型的4-DOF高速串并联机器人，其主体就是一个解耦的3-7R并联机构，文中先后对该并联机构进行了运动与力学分析及机器人控制等方面的研究，主要的研究内容如下： ⑴从运动副分析入手，提出了一种运动解耦的3-7R并联机构，并在3-7R机构动平台上串接了一个具有旋转自由度的末端执行器，构成了一个具有4 自由度的串并联机器人； ⑵对该机器人的主体3-7R并联机构进行了运动学分析，推导出了3-7R并联机构的运动学正反解及输入/输出的速度、加速度分析等； ⑶运用虚功原理，首先对7R单支链的平行四边形驱动机构进行了静力学分析，并在此基础上，利用拉格朗日动力学方法推导出了3-7R并联机构的动力学方程。 ⑷根据4-DOF串并联机器人的主体3-7R并联机构具有运动、力解耦等特点，选用CASNUC2100航天数控系统建立了4-DOF串并联机器人控制系统的硬件平台；针对本机器人非线性输入/输出的具体特点，在原数控软件的基础上，设定了数控主程序，建立了软件系统；编写了PLC控制程序。 ⑸完成了气动控制系统的设计。 这为后续的基于商用数控系统的“非线性输入—输出”控制策略的深入研究和并联机器人的标定工作提供了前提条件。