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对一种新型三转动自由度混联机构进行了概念设计与尺度综合研究，该机构是由一种两转动自由度并联机构与回转工作台通过转台轴承串联而成的，具有刚度高、结构简单等优点。在建立两自由度并联机构速度映射模型的基础上，基于雅可比矩阵的奇异值理论，以机构的刚度为评价指标，研究了该机构并联部分的尺度综合问题。采用约束坐标轮换法来寻求评价函数的最优解，讨论了各尺度参数对机构刚度的影响规律，并得出了在最优解处，两移动副是平行的，且移动副间的距离与动平台上两球铰间的距离相等的结论，进而验证了该方法的有效性。