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设计了一种新型六自由度服务机器人机械臂，此机械臂采用部分解耦的结构，能在不明显增加体积的情况下，带来逆运动学求解快速的优点。采用D-H（Denabit-Hartenberg）法建模，获得机械臂正运动学模型，进行正运动学求解，并针对其结构特点，提出一种新的几何法来求解逆运动学问题。通过空间几何关系转换，得到逆解解析表达式和末端位置，该末端位置与正解的末端位置表达式完全相同，印证了几何方法理论上的正确性。经过数值计算验证了正运动学模型和逆解的正确性，为机器人接下来的路径规划和运动控制提供了理论基础。