随着自动化生产行业对产品的质量和生产效率的要求越来越高，新型机械手广泛应用到特定的自动化生产。本文设计了一种隔轴驱动机械手，完成该机械手的轨迹路径规划算法，并为该机械手设计了控制系统软件。该机械手采用隔轴驱动的方式来驱动小臂和手腕的运动，将对应的驱动电机安装于转臂架上，即大臂旋转中心轴附近，从而有效地减少整机的转动惯量，释放了关节处的空间，关节空间的释放方便了手腕处二指张角手指下料管的结构设计。隔轴驱动机械手是对小型平面上下料机械手的创新，可广泛应用于各类形产品的摆放。本文研究内容分为以下几个部分：　　首先综述了国内外上下料机械手在结构设计与机械手路径规划方面的现状，并阐明了本论文的研究意义。　　其次对隔轴驱动机械手进行了总体设计，通过建立隔轴驱动机械手坐标系和D-H参数，对机械手进行了正运动学与逆运动学的分析。通过对隔轴驱动机械手的动力学模型的简化，结合工程设计软件建立的机械手模型所计算的机械手质量属性，再运用拉格朗日法建立隔轴驱动机械手动力学方程。　　在机械手逆运动学的基础上研究了机械手的五次多项式轨迹规划，轨迹函数满足运动过程中位置，速度和加速度平滑变化的要求。本文基于遗传算法研究了隔轴驱动机械手生产线上连续点位运动的TSP优化问题。利用工程仿真软件对机械手模型进行动力学的仿真与分析，输出了末端一点的位移、速度以及加速度等数据以及各关节角速度、角加速度和力矩的变化曲线，再通过前文的理论进行验证。　　本文通过工程有限元分析软件对隔轴驱动机械手的转臂架和关节芯轴进行了有限元分析，设计了手腕组件的结构，提出一种适应于球状物体的二指张角手指下料管机构，实现了机械手在无拾取环节下的连续摆放的功能。利用拓扑优化方法的变密度法对机械手大臂和小臂等关键部位进行了结构拓扑优化，减少机械手结构质量，提高机械手的工作效率和定位精度。　　最后为隔轴驱动机械手设计了专门的人机交互界面，在基本运动控制模块通过运动函数来扩展机械手功能，通过离线编程模块对机械手进行轨迹规划，并对机械手进行虚拟仿真与实时监控，根据运动曲线坐标系与客户区坐标系的变换原理，实现了在界面对机械手各个关节的运动曲线图的绘制。