绳牵引并联机器人作为一种由传统杆并联机器人演变而来的特殊机器人类型,继承了传统并联机器人负载能力强、响应速度快的优势。同时,得利于绳索易于存储、质量轻、柔顺性好的特点,绳牵引并联机器人具有工作空间大、快速可重构、惯性质量低、建造成本低、结构简单、柔顺性好等优势。目前,绳牵引并联机器人的研究和应用仍处于起步阶段,距离技术成熟还有一定的距离。因此,设计一款应用于实验室开展绳牵引并联机器人通用技术研究的实验样机具有实际意义。针对这一实际需求,本课题进行了通用绳牵引并联机器人实验样机系统的整体设计与理论研究,并进行相关实验验证。针对实际实验室应用场景需求,设计了一款8绳驱动6自由度绳牵引并联机器人样机。样机采用模块化的设计方法,在关键绞盘模块上集成了高精度编码器和力传感器,并且设计了抱闸、绳索防松装置以防止掉电情况下绳索脱出。采用了模块化的设计方法一方面可以方便的进行设计、装配以及调试,另一方面也可满足绳牵引并联机器人快速重构实验验证需求。开展了绳牵引并联机器人运动学建模及标定建模。为了提高运动学建模精度,我们提出的运动学模型考虑了导绳滑轮圆弧半径的影响。为了得到实际机器人结构参数,机器人运行前,标定操作必不可少,同时考虑到绳牵引并联机器人需要频繁标定的需求,开发了一种高效的自标定方法。开展了绳牵引并联机器人柔顺控制研究。设计了阻抗控制策略方案,通过搭建Simulink仿真模型分析了各个阻抗控制参数效果以及进行了力/位置响应效果仿真实验。设计了应用于机器人拖动示教的零力控制方案。搭建了实验样机平台并设计了硬件控制系统。开展了绞盘模块的单模组性能实验,以验证单模组是否达到性能指标要求。开展了整机的运动学实验,包括高速实验、轨迹精度实验、多自由度演示实验。开展了整机的柔顺控制相关实验,包括阻抗控制实验以及拖动示教演示实验。