随着人机交互和虚拟现实的不断发展,力感模拟设备逐渐发展起来,而传统力感模拟设备多采用刚性连杆结构,其工作空间较小,动态特性较差,交互过程的沉浸感不强。本文提出一种采用绳索并联机构作为力感模拟的设备,绳索具有本质安全的特点,可以实现较大空间的运动,机构整体惯量小,可控性较高,能够更好地实现与人的匹配,具有重要的研究意义。本文依照力感的特点给出了绳索并联机构应用于力感模拟时能够实现的功能。首先,针对本文采用的卷扬和导向滑轮结构,推导了电机转角和绳长变化量的关系。其次,在考虑导向滑轮运动对绳长的影响下采用封闭向量法建立了逆运动学模型。然后,采用牛顿-拉夫森方法建立了正运动学模型。最后,采用牛顿欧拉法完成了整体机构的动力学建模,包括移动平台、卷扬、导向滑轮以及弹性绳索的动力学。为后文的运动控制和标定奠定了理论基础。在运动学和动力学基础上实现机构的运动控制。利用闭式内力分配方法对绳索内力进行分配。接着分别对基于关节空间和基于任务空间的控制策略展开探究,针对绳索松绳和对抗较大的问题提出了两种解决方案:基于逆解同绳索弹性相结合的位置控制和基于内力协调的位置控制;最后考虑到铰点安装误差和逆解准确性的影响对基于位姿闭环的运动控制进行分析。针对力感的模拟,本文在移动平台运动控制框架中加入导纳控制器,分析了导纳控制器各参数的影响。由于移动平台空间位置限制,对采用绳索张力传感器测量间接获取外力的方法进行了探讨,给出了绳索并联机构应用于力感模拟的完整控制框架。通过对整体控制框架进行实验,进一步验证了力感模拟的可行性。考虑到加工误差和装配误差的影响,必然会导致实际实验台的运动学参数是不确定的,在较大程度上降低了实验台的运动精度。本文分别推导了结构误差与关节和位姿误差的传递模型,分别采用基于运动学正解和基于运动学逆解的标定方法进行仿真分析,证明了标定对于提高运动精度的可行性。