本文分析设计了一种安装于行走机器人上的六自由度加工装置,该加工装置可实现在结构复杂的密闭空间、野外等特殊工况下的加工作业,如潜艇、飞机的内仓加工和大型结构面的多点加工。首先,根据该六自由度加工装置的设计要求,设计了六自由度加工装置的整体机构布局。推导了该加工装置机构的位置反解方程,建立了其速度雅克比矩阵。其次,利用边界搜索法绘制了该加工装置机构的位置和姿态工作空间立体图,定义了工作空间性能评价指标,并分析了机构尺寸参数对性能评价指标的影响规律。然后,建立了该加工装置静力学平衡方程和力雅克比矩阵,定义了其静力、力矩各向同性性能指标,利用这一指标分析了该机构各向同性性能在工作空间的分布情况,绘制出了三维分布图及相应等高线。并以力和力矩雅可比矩阵条件数方差的最小值为目标对其部分结构参数进行了优选,然后建立了其动力学模型。再次,利用矢量微分法建立了该机构的误差模型,求得了其误差传递矩阵。基于所求得的误差传递矩阵对该加工装置的各单项误差源对末端位姿的影响规律进行了探讨,绘制了位姿参数和几何参数的变化对末端误差的影响曲线,基于误差分析结果,确定了对加工装置位置和姿态影响较为敏感的位姿参数和几何参数。最后,设计并研制了该六自由度加工装置样机,对该加工装置进行了运动学和动力学仿真。本文所研究的内容为六自由度加工装置的开发与应用提供了理论依据。