随着人们对高精度、高速度及高敏捷性等高性能加工要求的并联机床的需求量的增加和机器人技术的发展,这些年来并联机床和并联机器人日益成为学术界及工程应用中的重点;因此并联机构的设计与研究也成为世界研究的热点,不断的涌现出各种不同自由度、不同结构类型的并联机构。本文以一种新型的六自由度3-RRRS型并联机构为研究对象,利用虚拟样机等技术对机构的结构设计,位姿分析、工作空间分析、运动学分析、动力学分析、参数化设计与分析及其优化设计等方面进行了较全面的研究。论文首先完成了该新型并联机构的结构设计,在此基础上建立了六自由度并联机构的位姿逆解方程和正解方程组,并分别通过数值算例验证了正反解的正确性。同时推导出了反应机构灵活度的雅可比矩阵。接着在基于运动学逆解的基础上采用极限边界搜索法利用MATLAB数学工具,绘制出了不同参数组合、不同姿态下的位置空间图谱,完成了空间的可视化分析,并利用可视化图谱对影响工作空间的各种因素一一作出了深入的分析,从而知道哪些因素是影响工作空间大小的主要因素。其次,利用ADAMS软件建立了动力学仿真模型,并对其进行了运动学正解和运动学逆解仿真,揭示了该类机构的运动规律及其空间运动能力,同时为过程控制提供了控制参数。接着进行了动力学分析,得知机构受力的变化规律,从而为机构构件的尺寸、形状及受力分析提供了重要依据。然后对机构进行了参数化分析和优化设计,最后根据优化指标值得出了最优的参数组合,为工程实际应用提供了参考依据。