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增大工作空间和提高灵巧度是并联机床设计的一项重要任务。依据运动学反解，采用三维搜索的方法得到了带约束条件的交叉杆并联机床的工作空间；利用自然坐标法推导了该机床的新型雅可比矩阵；基于工作空间和新型雅可比矩阵获得了交叉杆并联机床的灵巧度分布。在此基础上分析了机床各结构参数对工作空间和全域灵巧度指数的影响规律，然后用最小二乘法进行曲线拟合并以工作空间指数和全域灵巧度指数为优化目标对该机床进行优化，与优化前相比，两项指标分别增大了0．40倍和O．26倍，达到了机构优化的目的。