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机器人运动学是机器人研究领域的关键内容之一，也是机器人学研究中的基础课题。随着工业技术水平的不断提高，工业机器人的应用领域和技术要求不断扩大，对操作环境和任务要求更加复杂化，因此工业机器人运动学的研究受到越来越多的关注。随着工作任务复杂程度要求的提高，普通的非冗余自由度机器人已经无法满足工作空间的避障要求。与六自由度机器人相比，七自由度机器人具有避关节角极限、克服奇异性、躲避障碍物等优点，具有更高的灵活性，因此，七自由度运动学研究具有很大的理论意义和实用价值。 首先，建立机械臂运动学数学模型。依据机器人运动学的基本理论，采用D-H法建立了机器人连杆坐标系及相应的连杆参数表，建立非冗余自由度机器人和冗余自由度机器人的数学模型。 其次，在建立了机器人数学模型的基础上，采用不同的方法对六自由度和七自由度机器人运动学进行具体研究，形成了一套有效的工业机器人逆运动学求解的一般方法。采用解析法进行六自由度机器人运动学逆解，实时快速。通过以带电作业机器人作为研究对象，深入研究七自由度机器人运动学逆解方法，在梯度投影法求解冗余自由度运动学逆解的基础上，进一步发展七自由度机器人运动控制方法，以位姿分离法形成七自由度逆运动学求解的新方法，简化计算量，便于实时控制。 最后，进行实验仿真。针对文中研究的运动学算法进行实验仿真，并对七自由度逆运动学形成的新方法进行仿真验证，进一步深化冗余自由度机器人运动学的研究。