将并联机构应用于海浪发电技术领域具有重要的理论研究意义及工程应用价值。目前国内外现有的振荡浮子型波浪能量转换装置其浮子多为单自由度运动,基于并联机构或串并混联机构的波浪能量转换装置研究较少,且大多处于构型设计或理论研究阶段。本文提出将含有冗余支链的三自由度并联机构及串并混联三自由度机构作为海浪发电装置的波浪能量转换机构,能够有效解决波能装置结构复杂、能量转换效率低等问题,论文对波浪能量转换装置的构型设计、性能分析、参数优化及样机设计等问题展开研究,主要研究内容如下:对海浪发电装置进行总体规划和设计,确定了将三自由度并联机构作为波浪能量转换装置的能量采集、转换机构,利用G_F集(Generalized function set)理论综合出了22种具有二维转动和一维移动的三自由度并联机构,提出了波浪能量转换装置的构型评价指标,对综合出的机构进行构型评价,设计了上下对置型和外伸偏置型波能装置的能量转换机构。对波浪能量转换装置的浮子进行了运动学分析,利用Froude-Krylov理论建立了竖直圆柱体、长方体和半球体三种形状浮子的波浪力(力矩)模型,给出了浮子的垂荡与纵摇耦合运动方程,采用切片理论方法确定了水动力系数,进而对运动方程进行求解。建立浮子能量采集效率与浮子形状、尺寸间的关系,设计了浮子形状和尺寸参数,为波浪能量转换装置的运动学及动力学分析提供依据。提出了一种基于3-RPS/3-SPS并联机构的上下对置型波浪能量转换装置,对装置机构进行了位置、速度和加速度反解分析,利用结构约束条件分析了机构的工作空间,并对运动学模型进行仿真验证;对上下对置型波能装置机构进行了受力分析,利用波浪力作用下杆件变形量间的协调关系建立动力学补充方程,基于达朗贝尔原理对机构进行逆动力学建模,求解了机构分支作用力和关节作用力,通过仿真验证了所建立的动力学模型的正确性。提出了一种基于1-P_qU/3-RUS并联机构的外伸偏置型波浪能量转换装置,建立了装置机构的位置反解模型,利用边界搜索法确定了浮子的工作空间,建立支链与动平台末端之间的速度、加速度映射关系,并对运动学模型进行仿真验证;对外伸偏置型波能装置机构进行受力分析,利用支链杆件的受力变形量间的协调关系建立动力学补充方程,采用牛顿欧拉法对机构进行了逆动力学建模,求解了机构支链上末端摆杆的被动力矩和关节作用力,通过仿真验证了所建立的动力学模型的正确性。提出了波能装置的有效工作空间、全域运动学性能、输出功率及运动副约束反力等性能评价指标;针对两种形式的波能装置,基于性能评价指标利用归一化加权求和法实现机构的多目标结构参数优化设计,分别确定了两种波能装置综合性能较优的结构参数;将三自由度波能装置与单自由度波能装置进行对比分析,确定了上下对置型波能装置与外伸偏置型波能装置各自的应用场合,验证了三自由度波能装置在发电能力上所具有的优势。为了应对不同海域的工况要求,重新设计了基于串并混联机构的外伸偏置型波浪能量转换装置,用5R并联机构和连杆传递机构替代浮子中心的虎克铰和3-RUS机构,使其具有不同的运动性能。对改进后的外伸偏置型波能装置进行了运动学及动力学分析,仿真验证了理论推导的正确性;设计了上下对置型波能装置和外伸偏置型波能装置的样机,对海浪发电装置进行了整体结构设计和布局规划,研制了外伸偏置型波能装置试验样机。本文的研究内容为基于并联机构的海浪发电装置开发与实际应用奠定了理论基础,对拓展海浪发电技术应用领域具有重要的意义。