面向大直径管件内壁焊接作业需求，以一种可实现快速定位、结构紧凑的新型四自由度并联机构为对象，侧重开展开放式数控系统的设计与开发研究，内容涉及机构运动学分析、虚拟样机设计、数控系统硬件平台搭建及软件系统开发等。全文取得成果概括如下：(1)运动学分析。分析了2-UPS/RPU并联机构的结构特点，分别应用闭环矢量法、数值迭代法建立该机构的位置逆解及位置正解模型，并结合典型算例仿真验证了位置分析的正确性。(2)虚拟样机设计。结合工程实践经验，利用Solidworks软件开发该机构的虚拟样机。综合考虑主动移动副行程及主动转动副、虎克铰链、球铰链转角等工程约束，应用网格搜索法确定该机构的工作空间。利用COSMOSMotion插件进行运动与动力仿真，并预估伺服电机参数。(3)数控系统硬件开发。确定了以触屏人机界面+Turbo PMAC Clipper运动控制卡为核心的开放式数控系统硬件体系结构，设计了控制系统电气原理图，包括主回路、伺服驱动回路、接口电路等，并建造了数控系统硬件平台。(4)数控系统软件开发。根据该机构控制系统的功能层次划分，开发了人机界面、系统回零、手动控制、自动运动、接口通讯等核心功能模块，完成软件系统开发。上述研究工作为2-UPS/RPU机构的物理样机开发奠定了基础。