3-PSP并联机构是一种对称型的三自由度并联机构,具有刚度大、精度高、易于反馈控制等优点,可应用于微型雕刻、转动平台等方面。本文研究了3-PSP并联机构的运动学性能及仿真、刚度性能及优化。首先,根据3-PSP并联机构的特点,运用坐标变换法建立机构模型,并推导机构的运动学逆解,用Adams软件对机构的运动特性进行了仿真;使用闭环矢量法推导机构运动学约束方程,求导得机构速度映射方程,并推导得到机构的完整雅可比矩阵和无量纲雅可比矩阵;基于该机构的运动学逆解,采用数值法得到机构的可达工作空间。其次,对3-PSP并联机构的刚度进行了分析。忽略一些次要因素的情况下,推导了3-PSP并联机构的刚度矩阵模型。对3-PSP并联机构的传统刚度矩阵和守恒协调转换刚度矩阵进行了分析与比较。对于传统刚度矩阵,研究了动平台参考点与静平台参考点距离不变的情况下,刚度在不同方向上的刚度映射分布情况;对于基于守恒协调转换刚度矩阵,研究了同样情况下,刚度在不同方向上的刚度映射分布情况;研究了机构只受外力影响而不考虑机构内力影响的情况下的刚度特性。最后,对3-PSP并联机构的性能参数进行了优化设计。主要针对运动学性能和刚度性能进行优化设计,选定的优化指标为机构工作空间和机构体积的比值、垂直于静平台方向的刚度映射以及雅克比矩阵条件数;进行了优化方法的比较,选择遗传算法实现并联机构的多性能优化设计;使用Matlab编程,完成了机构的优化设计,并对优化前后机构的性能进行了对比。结果表明,优化后机构性能有了显著提高。