模拟灵长类动物运动的仿生机器人被称为灵长类仿生机器人。灵长类仿生机器人作为一类特殊的仿生机器人系统，其仿生悬臂运动控制逐渐成为仿生控制领域富有挑战性的研究热点之一。灵长类动物实际的悬臂运动形态比较复杂，但大体上可归为两类:悬臂摆动（荡枝）和悬臂飞跃。本文主要研究的是悬臂运动中更为复杂的悬臂飞跃运动，以悬臂飞跃中的轨迹规划与运动控制为理论研究主题，以双臂式灵长类仿生机器人非线性控制为应用研究对象，针对悬臂飞跃问题中的单次悬臂飞跃、连续悬臂飞跃、悬臂飞跃过程中的能量问题进行的深入的理论分析与实验研究。　　灵长类仿生机器人悬臂飞跃是一种非常复杂的运动，需要协调控制悬臂飞跃过程中的三种不同运动模式（悬臂摆动、自由飞跃、悬臂降落）。针对运动模式耦合问题，本文通过建立灵长类仿生机器人分段运动模型、在运动学分析基础上，结合目标约束条件和切换条件，提出了灵活的、完整的、适应不同飞跃距离的飞跃轨迹规划方法来获得系统飞跃起始姿态和终止姿态。提出的轨迹规划方案同时适用于等高及非等高的悬臂飞跃运动过程，且能够根据需求对飞跃能量进行主动调节。基于拉格朗日方程及角动量守恒定律建立了双臂式灵长类仿生机器人悬臂飞跃整个过程中的动力学方程，建立了悬臂飞跃的Simulink仿真模型，通过仿真实验验证了轨迹规划方案的有效性。　　针对悬臂飞跃的运动控制问题，分别讨论了单次悬臂飞跃及连续悬臂飞跃两种情况，对于单次悬臂飞跃问题采用基于虚约束的动态伺服控制策略，对于连续悬臂飞跃运动控制采用基于能量的动态伺服控制策略，仿真实验验证了所提出的悬臂飞跃运动控制策略的合理有效性。　　最后，搭建了灵长类仿生机器人半实物实验平台，采用基于遗传算法的参数辨识方法，确定出实验平台的各项物理参数。并在基于虚约束的动态伺服控制策略下，进行了灵长类仿生机器人悬臂摆动及悬臂飞跃实物实验，实验结果表明:所设计的轨迹规划方案及控制策略的合理有效性。