有着广阔应用前景的高冗余度柔性机器人系统是一个高度耦合的非线性系统，包含着复杂丰富的运动动力特性。因此，很有必要深入研究其内在运动规律，为改善这类机器人的工作性能提供重要的依据和方法。本论文对利用高冗余度柔性机器人自运动特性进行减振规划和回避奇异方面的主要研究工作如下：首先，基于有限元方法和拉格朗日方程，以单元弹性变形为广义坐标，建立了高冗余度柔性机器人的动力学模型。其次，在分析机器人零空间任意矢量和振动抑制关系的基础上研究了高冗余度柔性机器人的自运动减振问题。提出了以最小化机器人整个运动过程中振动峰值的平均值为优化目标，采用余弦规律来规划自运动矢量的末端振动控制方法。将该方法分别应用于一个平面6R柔性冗余度机器人和一个平面8R柔性冗余度机器人的自运动减振规划，获得了较为满意的振动控制效果。最后，利用混沌理论研究了高冗余度柔性机器人的自运动状态。通过混沌识别的数值方法，发现了基于Jacobian矩阵的伪逆方法并采用PD控制器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时，一个平面6R柔性冗余度机器人的自运动是混沌的。并通过与一个结构参数和工作任务完全相同的平面6R刚性冗余度机器人的最大Lyapunov指数进行比较，发现柔性机器人的混沌现象更为明显。借助于MATLAB软件完成了本论文的建模、优化及仿真工作。