随着工业4.0时代的到来及发展，智能机械设备的应用将会取代人工作业，工业机器人成为工业生产的核心装备。目前工业机械臂的研究正处于高速发展阶段，剪叉机械臂属于机械臂中特殊的一种类型。剪叉式展开结构属于可展开结构领域，在太空探索，卫星通讯及生活领域等等都有较为广泛的应用。
　　本文根据功能需求设计了一种新型机械臂——十字型空间剪叉机械臂，旨在满足整体结构简单，能承受复杂载荷，刚度强度高，工作范围大，收拢率高等要求。
　　首先，以剪叉式展开结构为基础对十字型空间剪叉机械臂的整体进行方案设计，根据其结构特点选择合适的展开和运动方式并对如何驱动结构展开进行说明。然后，对剪叉单元及剪叉式展开结构进行合理的尺寸确定，完成受力分析及稳定性分析，根据理论计算对驱动源进行初步选型，并完成总体模型的建立，根据提出技术指标完成相应的参数计算。其次，基于有限元理论应用ANSYS对十字型空间剪叉机械臂进行力学分析，验证其力学性能要求，得到尺寸参数对力学性能的影响趋势，从而进行结构的改进和优化；同时还要进行模态分析，得到整体结构的固有特性，防止共振现象的发生。最后，对十字型空间剪叉机械臂的整体模型进行运动学分析，包括正、逆运动学理论分析和ADAMS仿真分析，设定合理的运动方案，并对模型进行相关设置和约束得到运动学参数，完成理论验证及优化。