并联机器人是近几年研究的热点之一,相比于串联机器人,并联机器人具有精度高、刚度大、承载能力强和动态响应快等特点,其应用范围日益广泛,应用领域也在不断扩展,对其进行全面而系统的研究并推向实际应用,具有重要的理论意义和实用价值。摆头部件是并联机器人最重要的部件之一,其性能的好坏直接影响工件的精度和加工的效率。摆头部件结构复杂,零件较多,体积小,驱动和控制困难,精度不易保证,这些方面严重影响了其设计和生产。本文主要研究了45°万能摆头和A/C双摆头的运动学正逆解,设计了45°万能摆头,并对45°万能摆头进行了静态特性分析和动态特性分析。首先,归纳了五自由度并联机器人的分类,确定了具有两个旋转自由度的摆头方案,接着又总结了摆头的总体布局方案,分别建立了45°万能摆头和A/C双摆头的运动学模型,计算了两种摆头的运动学正逆解,根据分析,选择了45°万能摆头的方案。然后对45°万能摆头进行了详细设计。其次,通过Pro/Engineer对45°万能摆头进行整机三维建模,导入到ANSYS软件建立有限元模型；由于45°万能摆头结构复杂,根据静力分析特点对模型进行简化；根据实际条件计算出铣削力,进行了静力学分析,并对结果进行了讨论。最后,对45°万能摆头进行了动态特性分析。介绍了模态分析的基本理论,对整机进行了模态分析,讨论了模态分析结果及其对整机动态特性的影响。考虑受外部动载荷的影响,对整机进行谐响应分析,先介绍了谐响应的基本理论,计算出外部激振力的大小和频率,通过谐响应分析结果,可以得到整机在外界动态铣削力作用下的稳态响应。