凭借刚度大、精确度高、结构紧凑、承载能力强等诸多优点,少自由度并联机构已经成为机构相关领域的研究热点。本文基于螺旋理论与构型演变相结合的方法,在对原有4-SPS/CU空间并联机构的奇异位型和特殊位型下出现运动不确定问题的原因及解决方案进行了较为深入研究的基础上,构型出一种同样能实现空间三转动一移动运动形式的新型四自由度空间对称型并联机构-3-UP S/UPR机构,并对机构的相关性能进行了分析。　　首先,运用Grassmann线几何理论对4-SPS/CU空间并联机构的奇异性进行了分析,找出了机构常见的几种奇异位型。并针对运动学分析过程中实际发生的特殊位姿参数下,机构出现运动不确定情况的原因和解决方法进行了深入分析,给出两种切实可行的解决方案,并证明了方案的可行性。针对其中一种解决方案进行展开分析,构型出一种新型的空间完全对称型3-UPS/UPR四自由度并联机构,该机构能够同样的实现原有机构的各种运动形式。　　运用型综合的方法,综合出3-UPS/UPR型并联机构的具体构型,对其机构自由度、驱动方案选取的合理性进行了验证分析。并对机构运动学进行了计算分析,推导出机构的运动学逆解模型,得到了并联机构的Jacobin钜阵与Hessian矩阵,并结合实际算例绘制出了并联机构的工作空间,还将机构应用于人形机构的颈部关节,使机构头部能够灵巧的实现诸多动作。　　建立了机构的运动学仿真模型,并对机构的运动学正、逆解进行了仿真分析。详细介绍了建立机构仿真模型的两种常用方法,以及模型建立过程中常遇到的问题和解决方案。最后还提出了一种基于液压的机构运动控制方案,并运用SimHydraulics液压仿真工具箱对控制方案进行了仿真分析,证明了方案设计的合理性。