并联机构具有精度高、结构稳定、承载能力强等优点,被广泛应用于并联机床、运动模拟器等相关领域。但是其本身的复杂结构,为它带来了容错性差、奇异位形多等缺点。结构冗余并联机构通过引入冗余驱动,可以有效地规避奇异,扩大工作空间,改善原有的不足。由于引入的冗余驱动使并联机构驱动部件增多,结构变得更复杂,对其整体静刚度以及容错性需做进一步研究。基于上述背景,本文以一种三自由度结构冗余并联机构为载体,开展关于静刚度与容错性的研究。本文首先介绍了机构的组成原理,通过修正的G-K公式和螺旋理论,验证了该机构是结构冗余的。简化了机构的伴随运动,得到了机构的运动学正解、反解以及速度雅可比矩阵模型,并通过Adams软件仿真,验证了上述模型的正确性。结合雅可比代数法和线几何法,分析了奇异性。绘制了机构的工作空间和灵巧度曲面,得到了冗余驱动可以改善机构的运动性能。通过虚功原理得到了机构的静力学模型,并对其做了仿真验证。考虑内部约束力以及外负载,建立了理论刚度模型,得到了在六个维度上的刚度分布情况,并结合Ansys有限元分析验证了理论刚度模型的有效性。从理论刚度模型中提取出四个基于任务的刚度性能评价指标,并以冗余驱动为设计变量,基于NSGA-Ⅱ遗传算法对刚度性能进行优化设计。以两种任务路径为例,对机构的容错性进行了分析,得到了当机构主驱动关节在不同时刻发生故障时,引入的冗余驱动可以在一定程度上提高机构的容错性,并且对机构的刚度性能影响很小。通过牛顿欧拉法建立了机构的动力学理论模型,结合Adams仿真验证了其正确性,并且得到了冗余驱动的单独变化和共同变化对机构动力学的影响各不相同,因此很难调节冗余驱动对机构动力学进行优化。设计了控制系统并搭建了实物样机,通过实验验证了其自由度,并对样机的应用前景进行了介绍。