近代以来的全球经济焕然一新,人类进入信息化社会,智能化的工业机器人开始逐步替代人工生产,已成为现代制造业中必不可少的核心装备,但是高昂的本体成本以及实现功能的效果一直是困扰各大厂商的一个难题。因此本文旨在针对工业机器人存在的成本问题,提出一种经济型六自由度机械臂的方案,在结构本体、轨迹规划和运动控制等方面进行探索。首先,参考国内外机械臂的设计经验,依据本文的经济性的设计原则及要求,进行了机械臂结构的总体布局设计,确定机械臂的结构类型和主要的技术参数,设计了机械臂的传动系统,确定减速机的类型和传动方案,并且对机械臂的主要零部件进行了选型计算。设计完机械臂的总体结构后,基于Solid Works软件建立了三维模型,为后续进行的机械臂运动控制规划和"3+3"实验打下坚实的基础。接着,对本文设计的六自由度机械臂的运动学和动力学做出了分析。讨论了机械臂的数学基础,阐述了机械臂在三维空间中的位姿变换和坐标变换,依据D-H法建立了机械臂的D-H坐标模型,并对机械臂进行了正运动学、逆运动学和动力学方面的数学建模和分析,基于MATLAB Robotic Toolbox对机械臂进行了运动学和动力学的仿真,为后文的轨迹规划实验提供了支持。然后,探究了本文经济型的机械臂在关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划,介绍了在关节空间中三次多项式插值、五次多项式插值以及加减速控制的方法和笛卡尔空间中末端执行器直线和圆弧的轨迹规划方法,并基于MATLAB进行了轨迹规划的仿真,验证了算法的可行性。之后基于实时性较高的开源ROS平台探究了机械臂的运动控制,在Rviz环境下建立了机械臂的运动控制架构,对机械臂做了三维实体的运动控制仿真,并基于RRT随机树算法实现了机械臂在实景空间中的避障运动规划,有力的证明了机械臂运动的可行性,同时使用相关ROS函数获取了机械臂运行过程中的位姿数据,为接下来的实验探究做了铺垫。最后,对本文提出的"3+3"联合控制六自由度机械臂的方案进行了实验研究。分析了"3+3"实验的特点,介绍了机械臂实验控制系统的硬件和软件,基于现有的机械臂样机搭建了的实验平台,进行了轨迹规划的实验,达到了预期的运动效果,证实了利用"3+3"联合控制六轴机械臂方案的可行性,从而在本体结构和控制系统降低了六自由度机械臂的成本,为后续的六自由度机械臂样机的继续研究奠定了基础。