在经济的发展过程中,劳动力占据重要地位。随着中国人口红利的时间窗口不断缩小,提高劳动生产效率才能进一步支撑经济增长。机器人被用于协助或取代人类工作,是实现自动化生产的关键装备。因此,改进机器人的性能、推动机器人的应用具有重要意义。与串联机器人相比,并联机器人具有高承载能力,高定位精度,动态响应好等优点,被广泛用于飞行模拟器,并联机床和高速取放装置等领域。本文以推广并联机器人应用为导向,从运动学、平台形状优化设计、运动学性能分析、力/运动传输性能分析和基于并联机器人的同步驱动机构设计等方面对平面3-RRR并联机器人进行研究。本文开展的工作如下:（1）建立了包含动、静平台形状参数的平面3-RRR并联机器人模型;简单介绍了其最大可达工作空间影响因素;利用矢量代数法详细论述了其正向、逆向运动学,并分析了其几何意义;从输入和输出两方面,推导得到了其基于旋量理论的三维型式雅可比矩阵。（2）基于所建立的考虑平台形状的参数模型,从运动学性能的角度,以全局条件数指标为标准,完成了平面3-RRR并联机器人的平台尺寸、形状优化设计,得到了具有特殊平台形状的最优运动学性能构型以及运动学性能图谱,以实例分析了机构的局部运动学性能和奇异位姿点的分布,并且对运动学性能的设计参数敏感度进行了详细分析。（3）基于力和运动对偶性质,对力/运动传输性能进行了详细分析,提出了一种简便、系统的适用于平面三自由度并联机器人的传输性能指标计算方法。从力/运动传输性能的角度,完成了平面3-RRR并联机器人的平台尺寸、形状优化设计,得到了具有特殊平台形状的最优传输性能构型以及力/运动传输性能图谱,以实例分析了机构的局部力/运动传输性能和奇异位姿点的分布,并且对力/运动传输性能的设计参数敏感度进行了详细分析。（4）研究了同步驱动的单自由度3-RRR机构,分析了其奇异行为;推导得到了其包含共20个设计参数的运动构型综合约束方程组;并将傅里叶变换应用于该型机构的路径构型综合求解。