本文以冗余度为1的美国ROBAI公司生产的7自由度冗余机械臂GAMMA300为具体研究对象，对机械臂的正、逆运动学，动力学以及轨迹规划方面进行分析与研究。鉴于GAMMA300七自由度机械臂的结构特点，采用标准Denavit-Hartenberg方法建立笛卡尔空间坐标系，并通过齐次变换矩阵构建机械臂正运动学方程。在第三章当中首先根据D-H法建立以关节角度为变量的正运动学模型，对于GAMMA300的逆运动学采用矩阵的逆乘方法计算运动学逆解问题。利用Robotics Toolbox机器人工具箱编写GAMMA300型机械臂的正、逆运动学程序，之后进行仿真来验证机械臂的正运动学模型以及逆运动学的正确性。本文采用牛顿-欧拉法建立七自由度机械臂GAMMA300的动力学模型，并获得了各连杆的运动分别与作用于其上的力、力矩之间的关系。由于GAMMA300机械臂没有提供动力学参数，所以无法对其动力学进行仿真验证，文中仅以二自由度机械臂为例，根据牛顿-欧拉递推算式验证动力学方程。对机械臂进行运动学分析是为了更优控制，以此来实现更精准的轨迹规划控制。对于机械臂的轨迹规划，文中应用三次多项式插值和五次多项式插值对GAMMA300型机械臂的各关节运动进行关节空间的轨迹规划。对笛卡尔空间的直线规划，连续路径规划利用Robotics Toolbox进行仿真，并分析仿真结果。本文为与该机械臂具有相似结构的机器人提供了正逆运动学算法，也为轨迹规划与动力学控制提供了理论依据。