并联柔索机器人(Parallel Wire Robot，PWR)是20世纪80年代出现的一类新型并联机构机器人，它以柔索代替传统并联连杆机器人的连杆，大大降低了操作臂重量。PWR折衷了串联机器人与并联连杆机器人的优缺点，具有较高的刚度、精度和负载能力，结构紧凑，但是其工作空间较小。根据柔索张紧条件的不同，并联柔索机器人可以分为两类：并联柔索悬吊机器人(Parallel Wire Suspended Robot，PWSR)和并联柔索牵引机器人(Parallel Wire Driven Robot，PWDR)。其中后者是一种闭链超确定输入牵引机构，具有更大的工作空间和更好的刚度性能，可以实现较高速作业，因此具有广阔的应用空间。 将PWDR应用于风洞试验是近年来提出的一个新概念。其基本思想是：采用若干根并联的高弹性模量的柔索来牵引飞行器模型，通过控制牵引柔索的长度来改变飞行器模型相对于气流的方位，实现模型六自由度的位姿变化，仿真飞行器自由飞行时的效果，以及产生虚拟的质量和惯性来达到测量空气动力作用在飞行器模型上的外力和外力矩。 风洞试验的PWDR的运动学、动力学及控制模型等尚未进行理论上的探讨，很多结论尚停留在试验阶段。要真正将PWDR应用于风洞试验中，显然理论上的指导是必需的。本论文将从并联柔索牵引机构的结构设计、运动学反解和基于三棱锥法的运动学正解、工作空间分析及超确定输入的柔索拉力分布优化等方面进行研究。 首先，分析机构的结构形式，为讨论问题方便，将飞行器模型抽象成一个十字形状和圆柱形状，并通称为动平台。根据机构的结构特点进行结构的优化设计，确定机构的结构型式，确定柔索的分布； 其次，求机构的运动学反解，基于三棱锥法求机构的运动学正解。工作空间的大小决定了并联机构的活动空间，根据工作空间的性能参数对机构的结构参数进行优化设计； 最后，传统的PWDR的拉力分布优化算法很繁琐，本论文基于超确定输入下的协调方程和最优解析方程进行柔索拉力分布优化。