近年来,我国航天事业飞速发展,新型航天器的大型化、集成化、多样化发展趋势给总装研制任务带来了新的挑战。为解决总装任务中存在的工艺复杂、精度要求高、风险不可控的技术难题,针对大型航空航天装备中关键零部件大承载、高精度、一体化的总装需求,提出了一种基于混联机器人,集宏动调姿、微动调姿、转运停放功能为一体的重载精调装备。在本文中对该重载精调装备进行了构型设计分析、运动学分析、动力学分析及仿真验证,研究内容主要集中在以下四个方面:首先,针对工况要求对重载精调装备进行构型设计,基于模块化设计思想,提出宏微双动结构的系统设计方案,将具有“两转一移”自由度的宏动调姿模块和具有“三转三移”自由度的微动并联调姿模块合理融合。并且提出了一种新型的并联机构的驱动分支,该分支采用二级增力机构,利用丝杠传动和轴杆增力机构,在减小空间结构尺寸的同时保证调姿空间与承载能力。其次,对重载精调装备进行运动学分析。利用平台的几何特征建立约束方程,根据工件的实际调姿工艺,求解重载精调装备位置正反解,并提出了一种结合神经网络,利用数值法对并联机构进行位置正解求解的方法,再根据约束条件和位置反解绘制精调装备的工作空间。采用求导法得到重载精调装备的运动学影响系数矩阵,推导出重载精调装备两模块的速度和加速度公式。然后,建立重载精调装备的动力学模型。分别对重载精调装备各部分的动能和势能进行分析,建立系统的拉格朗日动力学方程,分析得出混联机构中八个移动主动副的驱动力和一个转动主动副的驱动力矩。最后,建立重载精调装备动力学仿真模型,以验证运动学和动力学理论计算的正确性。测量出重载精调装备各机构运动学和动力学仿真曲线,与理论计算的曲线进行对比,证明重载精调装备的运动学和动力学理论分析的正确性;再利用MCD仿真平台对重载精调装备进行联合仿真,建立精调机构的虚拟样机,绘制出工作路径,验证了重载精调机构的功能特性。