串联式多冗余机器人由于具有多节多自由度结构使其具有极好的环境适应性和容错性,因此多冗余机器人在太空作业、抢险救灾、军事侦查等领域发挥着重要的作用。关于多冗余度机器人的可靠性设计、避障的研究在实际工程应用上有着重要的意义。通过主动锁定多冗余机器人的关节,可以得到多种构型。本文利用每种构型在结构上的优势,对冗余机器人冗余数的确定以及基于构型选优决策的避障算法进行了研究,并通过3R-2P机器人进行实验验证。　　 首先,对多冗余机器人抽象为一个系统,建立了系统的可靠度表达式。构造可靠性指标,并结合冗余机器人容错能力,得到判断冗余数取值范围的表达式。然后构造避关节位移极限、关节速度平稳性、构型复杂度等性能和结构综合指标,采用基于熵权改进的选优决策方法,进一步选出最优冗余数和构型。　　 其次,采用构造势函数的方法,对平面多冗余机器人3R-2P进行避障路径规划。以避障势函数为优化指标,通过梯度投影法,反解出机器人的各关节值。然后构造条件数均值、条件数方差、关节速度平稳性、构型复杂度等选优指标,对机器人末端任务划分为若干子任务,采用选优决策的方法选出每个子任务对应的最优构型,用这些最优构型组合完成整个任务。　　 最后,以平面3R-2P多冗余机器人为实验平台,通过主动锁定机器人不同关节得到的冗余构型为备选构型,做了基于选优决策的多冗余机器人的避障实验,验证了该方法的可行性。