本文以一种部分结构参数可调节的灵活性较高的踝关节康复并联机器人为研究对象,重点分析了该并联机器人的运动学性能、动力学性能、装配体有限元应力应变分布及结构优化等问题。主要内容如下:首先,对踝关节康复并联机器人的结构进行了分析,建立踝关节康复并联机器人动平台转角、角速度与气动肌肉长度、长度变化速度关系的运动学模型。在MATLAB中编制机构运动学模型运算程序,得到机构运动学性能曲线图,据此设计出初始状态下气动肌肉所应具有的收缩长度,同时,利用该并联机器人的运动学模型推导出了其速度雅克比矩阵,为动力学分析做基础。其次,分析了系统能量的变化关系,推导出踝关节康复并联机器人各运动部分的动能、势能表达式;应用第二类拉格朗日动力学方程,结合其速度雅克比矩阵,建立了该型并联机器人的动力学模型;运用MATLAB软件编制其动力学模型程序,绘制出给定结构参数时的机器人动力学性能算例分析图。在此基础上,根据该并联机器人具有三处机构参数可调节的特点,针对不同的康复运动输入,结合其动力学模型,在MATLAB软件中建立了该踝关节康复并联机器人的动力学仿真平台及其人机界面,可以随时得到该并联机器人在不同的结构参数(3个)及康复运动模式(14种)下其运动学及动力学性能曲线图。最后,利用三维建模软件Solidworks和有限元分析软件ANSYS Workbench对该踝关节康复并联机器人进行了装配体有限元分析,得到了康复运动过程中气动肌肉施力最大时其应力应变分布云图,据此对并联机器人的可调结构参数进行了优化分析并进一步提出了U型横架的优化方案以及四种弧形纵架的优化方案,且逐一进行了验证,得到了最优方案,大大提高了该并联机器人的刚度和强度,满足了设计要求。