针对设计机器人中考虑到灵活空间需要包络整个工件,灵活空间的大小受到机器人结构尺寸与磨削机和机器人的摆放位置影响等问题,提出了3P3R的结构构型,并对该机器人结构参数计算与灵活空间等方面进行研究。首先给出了运用旋量建模方法的运动学分析,后又将待加工的工件模型进行了简化,在总结前人工作的基础上,参考加工实际情况,提出了虚拟球的概念,针对特定的的加工工件设计机器人的尺寸,重点讨论了机器人与砂带机位置参数的计算方法,给出了详细公式推导与计算流程图,对于整个磨削系统的结构计算进行了系统综合,运用蒙特卡洛方法对于机器人的灵活空间进行了验证,并在Matlab平台上进行了编程实现。最后,研究结果证实,该优化算法具有可靠性与实用性;同时这种逆推机器人结构参数并优化的方法也可应用到其他机器人的结构设计中。