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考虑到串联结构的六自由度位姿测量仪在对被测物体进行位姿综合测量时存在误差累积,影响测量精度,提出并联结构的三自由度姿态测量装置,将其连接到三自由度串联结构位置测量仪的末端来实现被测物体六个自由度的综合测量.通过机构综合来克服并联机构正解困难,经推导得出被测物体姿态的显式解,从而缩短了计算时间,大大提高了测量效率.测量精度分析为三自由度并联结构姿态测量机构设计奠定了基础.