依据自动化生产在医疗、饮食、消费品的发展要求，本文在传统Delta机器人的基础上研制了Tripod并联机器人，该新型并联机器人相比传统的DELTA机器人，驱动方式由旋转式改为直线式，这种机器人具有负载能力强、刚度大、精度高、速度快等特点，可以更广泛的用于工业生产领域。但是该类并联机器人还存在运动学、动力学模型、工作空间、尺寸优化、轨迹优化等方面研究较少，理论模型与优化方案研究较少的问题。　　针对这些不足，本文以Tripod并联机器人为研究对象，建立几何模型，通过矢量法与虚功原理对并联机器人的运动学与动力学进行分析建模，在考虑奇异性与虎克铰限制的基础上，通过极坐标搜索法求解该并联机器人的工作空间，并且分析了各个参数对工作空间的影响趋势。在深入开展理论分析的基础上，对Tripod的工作空间利用率指标、灵巧度指标、刚度性能指标、动力学性能指标进行全局化，提出了一种加权求和的多目标优化函数。通过负载试验与工作空间扫描试验对机器人的运动学、动力学与搜索法得到的工作空间理论模型进行验证。本文的具体研究内容包括：　　（1）运动学以及动力学模型的建立。简化并建立Tripod并联机器人的几何模型，求解其自由度，运用矢量法结合杆长的几何约束得到Tripod并联机器人的运动学逆解与运动学正解，对其求导得到其速度模型以及加速度模型，通过虚功原理，分析机械系统中各个运动部件在虚位移下所受的广义力，推导出刚体逆动力学模型。　　（2）工作空间及其奇异性分析。通过分析研究运动学逆解，求解该模型的速度雅克比矩阵，通过速度雅克比矩阵分析该机器人的奇异行位，并对几种情况下机器人的奇异性进行分析，并且对可能出现的奇异情况进行规避。通过极坐标搜索法结合虎克铰几何约束求解机器人的工作空间，并且通过改变结构参数的方法，研究机器人的各个结构参数对工作空间大小与形状的影响趋势。　　（3）结构参数优化分析。研究影响机器人性能的运动学、动力学、刚度以及空间利用率的指标参数，并且推导出这些指标的公式，求解出运动学、动力学、刚度特性与空间利用率基于工作空间的全局指标，以全局指标的大小作为筛选标准。采用多目标优化的方法，对这些指标进行加权优化，对机器人的尺寸进行全局优化筛选排序，挑选出综合性能最优的结构参数，并且与原始参数进行对比。　　（4）模型的仿真与试验验证。通过Adams与Matlab的联合仿真，对之前推导的运动学正逆解、速度与加速度模型进行对比验证。通过激光跟踪仪对工作空间边界点进行测试，与通过极坐标搜索法得到的工作空间进行相同 Z平面下的边界点对比验证；通过负载特性试验对固定轨迹状态下电机的扭矩进行测试，与理论状态下的数值进行对比，验证动力学模型的正确性。间接验证了优化指标理论模型的正确性。