随着机械、电子、航空航天、军事国防和生物医药等工业的发展,越来越多的工业产品和科学实验活动要求自动化、精密化、高效率、高质量和高可靠性。就像比尔盖茨预言的那样:未来的机器人会像个人电脑一样普及每个家庭,改变人类的生活。拟人机械臂与其他机械臂相比,其执行动作更加灵活,具有高度的自适应性。拟人臂的构型方面的研究涉及到机构的可以完成相关操作的功能性。文章分析了人手臂的运动机理,通过机器人技术相关原理建立了拟人机械臂的构型,并对其运动学特性和动力学特性进行了相关的研究,主要内容有:(1)分析了人手臂的运动机理,通过机器人技术相关原理建立了拟人机械臂的构型;提出了应用全局相对可操作度指标,应用该指标对不同构型的机械臂进行了灵活性的分析,得出了最佳的拟人臂的构型。(2)研究了拟人手臂机构的机构特点和相关的功能原理,研究了它的位置表达方法和它姿态表达方法,研究了它的D-H方法和构建了相应的连杆坐标系。(3)对其进行了正、逆运动学的分析与求解,得到了机构的正解与逆解并用机器人工具箱Robotics Toolbox进行了仿真分析,在以上的基础上又进行了工作空间的分析与研究。(4)最后对其进行了动力学方面的分析与研究,得出了它相关的雅可比矩阵,力矩表达式,并用机器人工具箱Robotics Toolbox进行了仿真分析,得到了它的力矩变化情况。本论文的研究方法及结果对拓展拟人机械臂装备的基础理论与研究方法,及机构创新设计与实际应用,具有重要的理论意义和工程实用价值。