针对某激光试验,提出一种装校工装设备,用于激光实验中对光机模块的装校。本文针对装校需求设计了一套六自由度装置,该装置由3-PSS+PU和4-PPR串联构成。本文主要研究内容如下:提出一种由3-PSS+PU和4-PPR串联构成的六自由度机构以实现对下装模块的精密装校。基于螺旋定理计算了3-PSS+PU和4-PPR并联机构的自由度,验证两并联机构串联后可以实现对下装模块六自由度的调整,通过自由度分析得到3-PSS+PU并联机构是冗余驱动的结论,并对其展开深入研究。平面运动机构的研究较为成熟,故本文重点研究冗余并联机构3-PSS+PU机构的运动学和动力学。采用封闭矢量法建立了3-PSS+PU冗余并联机构的运动学逆解模型,采用牛顿迭代法对位置进行正解,经过误差分析迭代满足课题需求,采用拉格朗日法建立3-PSS+PU冗余并联机构的动力学模型,并采用了驱动力最小范数解求得四个模组的驱动力。最后在MATLAB中建立模型并输出特定工况下模组的位移、速度、加速度和驱动力曲线与ADAMS中仿真得到的曲线比较,两类曲线基本吻合,数据点最大相对误差小于1%,从而验证了模型的正确性。提出力位混合控制和带同步控制器的力位混合控制策略。搭建了直流伺服电机的三环控制系统框图,分别阐述了基于位置控制支链和基于力控制支链的系统框图搭建过程。最后联立所有分支,实现了Simulink和ADAMS联合仿真,分析了仿真结果,验证了所提出的力位混合控制策略的可行性,证明了同步控制器能改善机构运动协调性。设计了下装控制系统的硬软件。采用倍福系统基于PC的工业控制器和伺服驱动器及电机一整套完整的解决方案。基于机构的功能需求设计了上下位机的功能模块,并使用了倍福的ADS通讯作为上下位机通讯解决方案。