并联机器人以其结构简单、控制容易、造价低廉、定位精度高、动态响应快等优点,在工业领域中正发挥着不可估量的作用,也日益受到人们的广泛关注。并联机构具有的多环路闭环结构的特点导致了其工作空间和轨迹规划等方面的研究较为困难,而工作空间和轨迹规划是机构设计中所不可缺少的,因此研究这两方面具有十分重要的意义。本文以3-PCR并联机构为研究对象,对三维平动并联机器人机构的工作空间和轨迹规划进行了较为深入的研究,研究内容主要包括以下5个方面:首先,从并联机构工作空间的定义入手,探讨了工作空间的特点、影响因素以及分析工作空间的各种方法。以3-PCR并联机构为例,系统分析了杆长、运动副转角、连杆的干涉三方面对机构工作空间的影响,并利用极坐标搜索法对工作空间的体积进行了求解。其次,根据数学模型,借助MATLAB软件平台,采用参数化设计和人机交互结合的方法,编写了3-PCR并联机构的工作空间仿真程序,并且得到了不同条件下机构的仿真图形。第三,对现阶段并联机器人的奇异研究现状做了详细归类,并根据雅克比矩阵法讨论了3-PCR并联机构奇异发生的条件及在各自条件下机构的奇异类型。第四,基于参数化理论和运动学逆向分析理论,对3-PCR并联机构的轨迹规划进行了研究,确定了3-PCR并联机构按照期望轨迹运动时驱动件上应施加的运动规律。最后,对3-PCR并联机构在激光雕刻机上的应用做了有意义的探索。通过以上分析和研究,对3-PCR并联机构的工作空间和轨迹规划有了具体而深入的了解,提出并完善了工作空间和轨迹舰划的求解方法,同时为3-PCR并联机构物理样机的试制及控制策略的研究奠定了坚实的基础,也为其作为激光雕刻机的实质性研制做了较好的前期准备工作。