由于半物理仿真可以显著的降低系统开发成本,提高开发效率,因而其应用日趋广泛,但是目前国内已有的研究大多数都是在国外半物理仿真平台下搭建起来的,基于此类的半物理仿真系统没有自主知识产权,难以进行扩展开发。为此,本文设计了完全自主的低成本多关节机械臂半物理仿真平台的架构,确定了各子系统的功能以及相互间的数据交换模型。主要完成了以下方面的工作:1)提出了自主知识产权的半物理仿真平台的整体架构,分析了各个模块之间的交互关系。2)以人类手臂的运动为研究对象,完成了5个自由度多关节机械臂的三维机械虚拟样机的设计,对其进行了动力学建模与分析。最后完成了实物样机并进行了初步的测试。3)在动力学仿真软件中建立了多关节机械臂的动力学虚拟样机,确定了数值求解算法,并实现了该动力学模型C代码的输出,进而封装成了可以移植通用的动态链接库。4)基于3D引擎,完成了半物理仿真后处理中的关键技术点,实现了任意动力学模型参数的连续虚拟运动展示。经过基本测试,所设计的自主知识产权半物理仿真平台的各个关键技术点运行正常,为平台的后续发展提供了较好的支撑。