该文对超冗余度机械臂开展了路径规划、轨迹规划、机械臂本体及离散驱动等方面的研究,其主要研究内容如下:1.超冗余度机械臂路径规划的研究.为了实现随机路标法学习阶段路标边的形成,详细讨论了C空间直线路径规划器的原理.基于随机路标法学习阶段所构建的路标,在随机路标法的查询阶段分别采用广度搜索法和深度搜索法进行了路径搜索,从而实现了随机路标法对超冗余度机械臂的路径规划.2.基于随机路标法的超冗余度机械臂路径规划安全性优化研究.针对随机路标法对超冗余度机械臂规划路径的安全性较差问题,提出了对超冗余度机械臂路径规划进行安全性优化的思想及解决方法.3.基于机械臂动力学模型的时间最优轨迹规划.系统研究了基于机械臂动力学模型的时间最优轨迹规划问题,提出一个解决机械臂同时受速度和力矩约束的时间最优轨迹规划方法,该方法同时满足起始和目标位形机械臂速度和加速度为零的边界条件.4.RT超冗余度机械臂的研制.由于超冗余度机械臂的系统与结构较为复杂,在现实中得到应用的超冗余度机械臂样机尚未见报道,针对这个问题,在结合两项专利的基础上,成功研制了单电机驱动的RT超冗余度机械臂.着重介绍了该机械臂的原理及组成,并对该机械臂控制系统硬件及软件的实现原理及组成进行了描述.5.RT超冗余度机械臂的工作空间及优化设计研究.以RT超冗余度机械臂为研究对象,研究了弯曲型离散驱动机械臂工作空间的表达方法.