机器人的运动控制问题一直都是机器人学之中的重点问题,而其逆运动学问题具有非线性的特性,故难以求得其解析解,而数值算法对求解非线性问题具有独特的优势,因而近年来越来越多的数值算法被开发应用于机械臂的逆运动学求解之中,本篇论文也对用于机器人领域的数值算法进行了研究。论文第二章首先对一种实际的平面六自由度机械臂进行了几何构型分析,由此求得了机械臂末端执行器与关节角度之间的关系,之后对该机械臂进行了改进D-H法运动学建模,并且通过Matlab机器人工具箱展示了其可视化模型。对比几何法的结果证明了对该平面六自由度机械臂的改进D-H法建模的正确性。第三章研究了一种运用于机械臂逆运动学求解的粒子群算法,该数值算法在用于求解机械臂的逆运动学问题上具有高效性与高精度的特性。第四章研究了一种用于求解二次规划的E47数值算法的硬件实现问题,E47数值算法是一种求解机械臂二次规划的算法,相较于传统算法,其在二次规划问题的求解速度上有很大的提升,将其运用于机械臂的运动规划以及探究如何在硬件上对其进行实现是非常有意义的。针对农业领域中的用于农作物搬运的平面六自由度机械臂的工作空间不足的问题,第五章提出了一种给机械臂增加一个导轨以扩大机械臂的工作空间的方法,该方法能够显著的增加机械臂的工作空间,在这之后还对更新后的机械臂进行了正运动学建模分析,并通过Simulink建立误差对比模型以验证所建立的机械臂模型的正确性,仿真结果验证了所建立的机械臂模型的正确性。为了后续的研究工作,论文在第六章研究了一种用于移动机器人运动规划的四方向数值算法,并对其在动态环境下进行了研究,以期能解决移动机器人的避障问题,该数值算法简单高效,易于计算机实现,因此具有现实意义。