随着工业4.0的提出,全球产业不断升级,世界逐渐进入智能化时代,人们在生产应用中对虚拟现实、遥操作和计算机辅助设计等技术的要求越来越高,因此,为了迎合时代的发展,对多维输入设备的研究显得极为重要。六维控制器具有可同时进行平移和转动的六维输入能力,符合时代的要求。鉴于此,本课题对一种3-5RUU并联机构六维控制器进行了研究,该控制器具有并联机构的结构紧凑、精度高和动态特性好等优点。为了让六维控制器的功能更好的实现,本文对其运动学性能及误差进行了研究,研究的主要内容如下。首先,进行了3-5RUU并联机构六维控制器的运动学性能的分析。应用附加传感器与封闭矢量法,求解了运动学正解和逆解的解析解;基于运动学逆解,使用极限位置搜索法求解了定姿态工作空间,并采用单一变量法得到了杆长参数与工作空间之间的关系;再应用椭球体积法进行了灵敏度分析。通过运动学性能分析,不仅求解了六维控制器的核心算法,而且获得了更好的性能。其次,进行了3-5RUU并联机构六维控制器的杆长参数优化。应用空间模型理论和遗传算法,以六维控制器的工作空间最大为目标函数,各杆长尺寸变化与工作空间体积之间的关系为约束条件,进行了杆长优化。通过增大工作空间,使六维控制器运动范围更大、操作更加灵活,可以提高其运动性能。再次,分析了3-5RUU并联机构六维控制器的静态位姿误差。应用矩阵微分法建立了静态误差模型,并求出了误差传递矩阵;还采用控制变量法进行了单项误差分析;再对误差传递矩阵奇异值分解,进行了误差敏感度分析。通过误差分析,不仅提高了六维控制器的精度,而且对各构件的制造公差等级和装配等级的选取起到指导作用。最后,将3-5RUU并联机构六维控制器应用到主从虚拟控制系统中。建立以3-5RUU并联机构六维控制器为主手,FANUC＿M-6i B为从手的主从异构虚拟控制系统;采用比例位置增量映射方法建立了主从控制系统的数学模型,并进行了仿真测试,实现了六维控制器的功能。本文对六维控制器的运动学性能及误差进行了分析,为后续控制系统的设计奠定了理论基础。该研究可应用于主从虚拟控制、数据可视化和虚拟现实等需要多维输入的领域。