目前在机械加工领域中，各种全新的、有蓬勃生命力的产业机器人早已出现而且迅速发张起来。产业机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、涂装、焊接、质检等工作。双臂机器人作为一种重要的产业机器人也进入实际的工业生产，其携带的机械臂可以很好的完成辛苦而繁复的工作，从而使人类从简单重复的体力劳动中解放出来。在机器人上下料系统中机械臂与机床、传送带、末端执行器等组合，使之能满足工程生产实际。由经验可得知机械臂结构在很大程度上决定了整个系统的实际工作性能。机械臂安装在模拟躯干上，配以人性化的控制界面，使得这种机械臂可以高效代替人手完成上下料工序，并且这种机械臂拥有重量较轻、体积较小、外观精致、工作空间大等特点。本文需要结合机器人运动学，以及可操作度理论对放置在模拟躯干上的双臂机器人进行研究，主要研究内容如下：首先，根据上下料机器人的实际工况要求及实际工作空间的特点确定适当的自由度数和关节机构构型,并且综合考虑重量,体积等因素，选择合适的机械臂传动方案和整体结构布局。另外结合机构学分析规划各部分功能结构,包括手爪、腕部、小臂、大臂、底座等功能模块，最后对机械臂选型定型,选取整个手臂的具体结构。其次,对机器人的运动学进行分析，建立了机械臂运动学模型。根据D-H法得到机械臂的运动学正解和运动学逆解，并用矢量积分法推导出机械臂雅克比矩阵,利用运动学理论分析绘制了机械臂的工作空间。结合工作空间对大臂和小臂杆长参数进行了尺寸综合得到较优的杆长参数。再次,研究机械臂的工作性能,把机器人性能指标中的可操作度和壁障能力作为研究对象,结合机械臂避障商的概念,进而分析整个系统的避障判据，同时建立环境模型，然后通过遗传算法选取了双臂机器人模型结合实际环境模型的条件下的最优路径,此路径可以用于实际操作和机器人驱动程序编写。最后,根据双臂机器人的控制系统和硬件系统，对控制模块进行分析。然后基于实际所拥有的条件结合Val3编写控制系统程序，连接机械部分进行调试,并且在此基础上,进行了部分实验验证工作。