该文首次将冗余度机器人、全柔性杆机器人和协调操作机器人这三个方面的研究加以融合,以冗余度柔性机器人协调操作系统为研究对象,在冗余度柔性机器人协调操作刚性负载和柔性负载的模型和运动学分析、动力学分析、系统性能评价指标、运动规划和动力规划等方面进行了系统深入地研究.首先,利用有限元方法和Lagrange方程,首次建立冗余度柔性机器人协调操作刚性负载和柔性负载的动力学模型,对两平面4R冗余度柔性机器人协调操作一刚性负载和一柔性梁进行不同目标任务的对比数值仿真和运动学分析,指出任务空间和机器人关节初始位形均是影响系统运动学性能的因素;在对系统精度要求较高并且负载与机器人杆件具有接近的尺寸、材料更轻、刚度相近或更小时,需要考虑负载的柔性,以获知更精确的负载位姿信息,提高系统精度.该模型的建立为该文的整个研究工作奠定了基础.其次,进行了冗余度柔性协调操作机器人系统的动力学分析.指出在计算柔性机器人杆件的动应力时应注意弹性位移和弹性变形的差别,分析了柔性机器人和弹性机构的动应力计算方法的区别,定义了单元相对坐标,首次明确地给出了采用单元相对坐标计算柔性协调操作机器人各杆的(最大)动应力的方法,研究了柔性机器人各杆最大动应力发生位置的分布情况.再次,针对目前尚无相应柔性机器人性能评价指标的情况,根据柔性机器人具有的弹性变形特点,综合运动学和动力学因素的影响,创新提出了柔性机器人系统的性能评价指标:变形度指标和变形能量度指标.然后,进行了冗余度柔性协调操作机器人系统的运动规划.最后,进行了冗余度柔性协调操作机器人的动力规划.以机器人各杆最大动应力为约束条件,在保证机器人协调操作的前提下,创新地提出改进的初始位形规划法,以有效降低冗余度柔性协调操作机器人各关节的驱动力矩绝对值之和、功率之和和各杆最大动应力绝对值之和的平均值.