绳索牵引并联机构具有质量小、跨度大及承载能力强等优点,在工程应用中得到了广泛地关注。本文以一种六索绳索牵引并联机构为研究对象,侧重分析其运动学、工作空间、动态承载能力与多目标结构优化设计方法,具体内容如下:根据矢量理论,建立机构运动学模型,推导其末端执行器与绳索之间的非线性关系,规划运动轨迹,并在此基础上对其进行运动学仿真,验证了模型的准确性。分别从定性分析与定量分析两方面出发,基于力旋量封闭条件,并将重力视为下拉绳索,分析机构末端执行器位姿满足力旋量封闭工作空间的边界判定条件与解析表达,并对其充要性进行证明,其次基于矩阵零空间理论给出适用于六索绳索牵引并联机构的力旋量封闭工作空间数值求解方法。最后计算其理想的工作空间体积与形状,并通过改变其尺寸与结构对力旋量工作空间体积及形状进行优化。分析机构的动态承载能力,推导考虑驱动单元的动力学方程,并在此基础上,定义其动态承载能力指标。为引入重力和惯性力,提出等效拉力的概念,分别采用显示求解法和基于拉格朗日的比例法计算包含等效拉力的最大外载荷极大值和极小值。分析了当末端执行器位姿与速度不同时,六索绳索牵引并联机构动态承载能力和动态承载能力指标的变化规律。以飞机褪/喷漆维护为应用场景,结合六索绳索牵引并联机构的任务需求提出优化规则,并对机构静刚度进行分析。以机构最小工作空间体积、刚度全域均值、刚度全域波动性与动态承载能力指标为优化目标,将机构静平台与动平台半径比、短边对应角度及末端执行器和负载合质量作为设计变量建立数学优化模型.采用基于Pareto最优的NSGA-Ⅱ改进算法对机构进行多目标优化。