并联机器人由于具有结构刚度大、运动惯性小、输出精度高等优点,近年来获得了越来越广泛的应用;但是并联机器人也存在运动奇异性、连杆干涉、铰链约束等不安全因素,这些会造成并联机器人机构的破坏。本文就这些安全性问题进行并联机器人安全机构算法的研究。首先,本文建立参考坐标系和运动坐标系,给出并联机器人在这两个坐标系下的系统描述方法,并且定义了并联机器人的结构参数。在此基础之上,建立起了并联机器人位置分析的反解模型和正解模型。其次,对并联机器人安全机构的约束检验算法进行了研究。推导出了位姿导数到连杆速度的映射关系矩阵,并建立了用位置反解迭代求正解的算法;对并联机器人机构运动的奇异性质进行了研究,提出了一种利用平台速度向量判定机构雅可比矩阵奇异的简便方法;对并联机器人的连杆干涉情况进行了研究,建立了干涉检验算法;对并联机器人的极限状态进行了研究,找出了六自由度半对称式结构的并联机器人的16种不同极限状态。最后,对并联机器人安全机构的综合算法进行了研究。借用二分法的思想,建立了求取机构安全行程和中位姿态能力的算法;得出了结构参数与中位姿态能力之间的关系曲线;并在此基础上建立了并联机器人安全机构的尺度综合算法;将各个算法按功能划分成不同模块,编制了相应的软件。