冗余自由度双臂机器人是机器人研究领域的一个重要内容，特别是其冗余特性，增加了机器人的灵活性，因此，它比非冗余度机器人具有更多的优越特性。本文以冗余自由度模块化关节双臂机器人为主要研究对象，针对冗余自由度机器人的一体化模块化关节、冗余自由度单臂机器人运动学、双臂协调运动学、点对点避障等内容进行了相关的研究。　　本文首先介绍了冗余自由度机器人的基础理论，包括冗余自由度机器人的概念、运动学冗余的定义、手臂机构组成、自运动及运动学性优化指标等；然后，设计了一种模块化关节以及关节数学模型，进行了单关节的运动学测试；基于避障子任务，提出了一种逆运动学解析算法；同时，讨论了双臂协调操作中最重要的“松协调”和“紧协调”的概念，并进行了基于位置、方位和速度约束的运动学方程的推导；最终，针对避障的二次目标，提出了一种临界距离避障策略的控制模型，并进行了仿真模拟，从而验证了其可行性。