作为智能制造时代的一种新兴快速成型技术,3D打印技术得到越来越广泛的应用。目前3D打印机普遍采用串联式和并联式机构作为执行机构,比较适合于小尺寸、高精度模型的打印,但并不适合打印体积较大,但精度要求较低的模型。本文为了增加3D打印机的工作空间,研制了以6绳索6自由度绳索牵引式并联机构作为执行机构的绳索牵引式并联3D打印机器人,并开发了基于stm32的下位机控制系统和基于windows的上位机控制系统,搭建了3D打印机器人实验平台。由于绳索会在自重的作用下产生下垂,本文针对绳索牵引式并联3D打印机器人,分别在将绳索当做直线和悬链线模型时基于闭环矢量法和微元法建立了机器人的运动学模型,并基于拉格朗日法建立了机器人的动力学模型。最后的仿真结果表明,对于小跨度的绳索牵引式并联3D打印机器人,悬链线模型和直线模型的绳索长度几乎没有差别,此时可以直接采用绳索直线模型进行运动控制,从而降低控制过程的复杂性,而对于大跨度绳索牵引式并联3D打印机器人,绳索弯曲下垂较大,则必须将绳索当做悬链线模型分析。绳索牵引式并联3D打印机器人打印头的工作空间与运动性能和其结构息息相关,本文设计了绳索顺序连接和交叉连接两种连接方式,以雅可比矩阵在整个工作空间中的全局条件数作为3D打印机器人打印头运动过程中的性能指标,基于绳索牵引式并联3D打印机器人的动力学模型,分别在两种连接方式下研究了打印头与绳索连接点的位置、打印头所处的角度、打印头的尺寸这些因素对打印头工作空间、运动性能的影响。最后采用闭环矢量法对绳索牵引式并联3D打印机器人打印头的运动误差进行了分析,建立了打印头的运动误差模型,得到了打印头运动误差和机器人结构误差以及绳索长度误差之间的关系。鉴于绳索长度误差不易测量,基于神经网络预测方法设计了一种绳索长度预测算法。最后基于迭代法设计了一种误差补偿方法。仿真和实验结果表明,误差补偿后的运动误差明显小于误差补偿前的运动误差。