柔性并联平台结合了柔性铰链和并联平台的优点,广泛应用于精密工程中。但该平台中的柔性铰链一般运动范围较小并存在寄生运动,这限制了柔性并联平台的运动空间和精度的进一步提高。针对这一弊端,本文在分析传统交叉簧片柔性铰链变形特性的基础上,研究了一种具有大行程和低轴漂的变厚度交叉簧片柔性铰链,并将其应用到3-PRR并联平台上,然后针对3-PRR柔性并联平台进行力柔顺控制研究。本文首先设计了变厚度交叉簧片柔性铰链,通过有限元仿真分析了簧片的变截面系数与柔性铰链的旋转角度之间的关系,进而选择了合适的变截面系数。基于改进的Awart约束梁模型推导了变厚度簧片的载荷-位移关系,进一步建立了变厚度交叉簧片柔性铰链的力学模型,并将其结果与有限元仿真进行对比,验证本文建立的变厚度交叉簧片柔性铰链变形模型的正确性。然后将柔性铰链和3-PRR平面并联平台结合,设计了3-PRR柔性并联平台。分别通过闭环矢量法求解刚性平台的逆运动学,通过将铰链的变形方程、柔性并联平台的位移协调方程和静力平衡方程联立求解柔性并联平台的运动学模型。将刚性和柔性并联平台的运动学模型通过有限元仿真进行对比,验证了柔性并联平台运动学建模的准确性和必要性。但由于柔性平台的运动学模型求解复杂、运算速度较慢,故采用BP神经网络来求解柔性并联平台的运动学。借助激光位移传感器完成了位置控制实验,验证了位置控制的精度。最后,针对3-PRR柔性并联平台的力柔顺控制问题,首先研究了经典的基于位置的阻抗控制,设计并搭建仿真平台,通过仿真分析了阻抗参数对控制性能的影响。然后通过分析阻抗控制的稳态误差,发现了阻抗控制的局限性,通过李雅普诺夫稳定理论设计了自适应阻抗控制器,并对不同的情况进行了仿真分析。利用安装在动平台上的力传感器作为力反馈元件进行力柔顺控制实验,验证了力柔顺控制策略的正确性。