随着某试验需求的日益提高,现有的试验装置已无法满足实验需求。研制一套与某试验相适应的某试验装置,已经成为某试验的核心问题之一。本文在原有试验装置六自由度机构的基础上,重新改造并优化设计了一套某试验装置六自由度机构。并对装置的运动学、动力学、静态误差及振动误差方面进行研究。首先,本文介绍了原六自由度机构结构。根据某试验装置的技术指标要求,开展了原机构的强度及刚度分析。根据分析结果辨识出Z轴立板和X轴轴体是整机静刚度最薄弱的环节,并对Z轴立板进行了误差预防的改造设计,最后对简化整机模型进行响应面优化。在满足技术指标情况下整机的各方向变形尽可能减小,从根源上减少了机构的误差,提高了机构末端的位置精度。其次,在某试验装置六自由度机构设计方案的基础上,采用可以描述坐标变换关系的D-H法建立了该机构的运动学模型,完成了机构的运动学正解。这为之后静态误差分析建立了基础。根据基于能量的拉格朗日函数推导了机构的动力学模型,并且在Adams中进行了六自由度机构的虚拟样机的动力学仿真。最后验证了动力学模型的正确性并获得了机构的动力学参数,为机构选型提供了指导。再次,通过运动学模型中的D-H参数建立了机构的静态误差模型,得出了X轴末端位姿误差和D-H参数误差之间的关系。并设计验证方案验证微分运动误差模型。然后采用最小二乘法迭代求和辨识出几何误差参数,在使用最小二乘法的过程中将雅可比矩阵进行奇异值分解,简化求解并提高计算精度。利用几何误差参数修正的运动学模型对误差进行补偿,有效提高了机构末端的位姿精度。最后,分析机构中X轴轴体末端的振动误差。将X轴轴体看作是轴向移动的柔性悬臂梁,在考虑自重效应和载荷情况下,推导了轴向移动悬臂梁振动响应方程。并以X轴轴体为算例研究了不同速度和不同模型质量下X轴轴体末端的振动规律。对比了采用匀质悬臂梁和端部集中质量悬臂梁的两种振型函数的振动响应结果,得出了两者在特定条件下的等效性。为通过振动抑制提高机构位置精度打下了基础。