研究始于二战后的美国。1958年第一台数控工业机器人诞生后，机器人在工业上的应用不断增加，日本、德国、美国等国家也相继开始机器人的研制。但是其售价令中国客户企业瞠目结舌，售价在200万左右，另外，中国的科研院所，像中科院、清华大学等研究出的结果，尤其在国家成立了863计划后，中国在机器人领域取得了飞速发展，我们已经开发了再现处理，焊接，喷漆，装配等各种工业机器人，水下作业，军事和特种机器人的教学 [19]。机械臂的发展状况概括如下：84975

国内市场需求量大，尤其在机器人和机械加工与制造业，在机械产品的大批量生产时，需要上百台乃至上千台这样的设备，1台带有精确立体视觉系统机械臂同时面对3台加工设备，为3台设备送料；第一代机械臂为示教方式，这种机械臂被广泛应用于各种场合[20]。机器人行业发展成为技术密集型产业，机器人自主抓取主要用于制造业、电子业等。哈工大机器人研究所博导姜立等“多指手自主抓取控制研究”。华科肖治琥 “深水机械手动力学特性及自主作业研究”，CCD摄像机和超声波传感器对给定的目标识别，获取方位偏差角并定位，设计自主抓取算法，成功实现自主抓取圆柱形物体[3]。刘伟等通过双目摄像头获取三维坐标，视频处理，简单背景下自主抓物。李芳等用KINECT定位平面上单一圆柱型物体，可靠提取放置物体平面和平面上圆柱形物体，为机器人抓取提供准确信息。北理工BHR-1机器人，视觉伺服，主动搜索，实现目标跟踪并获取三维位置信息，准确抓取[12]。论文网

“红旗”轿车机器人焊接现场

第二代机械臂，基于视觉感知的自主作业机械臂，可以根据周围环境的变化而进行自适应，故可以完成较为复杂的任务[20]。 演奏机器人

    第三代机械手臂，可以完成一种新的抓取方式，把一个超快速视觉传感器和一个超快速机械手集成在演示系统中，视觉传感器识别处于自由落体的球，机械手上演空中抓球。做出如此神奇抓取的奥妙在于使用超快速视觉处理芯片和视觉伺服技术[20]。仿人机械臂  BHR-03

    机械臂的运动学分析理论是DH参数和机械机构本身，路径规划技术对研究机构的运动控制进行研究和分析是十分必要的。在很多实际应用中一般情况下，正向运动学，用于反馈只有当末端执行器构成，它是唯一的解决方案，解决简单，但需要大量的研究，反向运动，是许多专家和学者的研究之一。联合反演问题的解决方案是用于建模和机械手轨迹规划，仅通过求解第一关节位置的逆运动学变换为关节角度，以实现机器人手臂和抓取的控制的基础[2]。

    学者们一般都用非线性方程组的方法解决机械手逆解。但在实际中常用的方法是非常困难和复杂的，现在比较常见的应用是李和齐格勒几何方法，数值解，以及反变换法保罗算式（即代数方法）。数值解是提供一组变量的初始值，建立方程系统的基础上使用迭代优化方法方程的变量，这样的一整套解决方案的融合，以适应要求。求解过程的数值方法比较简单，因为提供一个变量的初始值，所以选择初始值需要成为另一个问题，数值方法很难确定有多少机构也有解决方案，所有的解决方案将难以解决。求解代数方法的主要思想是基于建立几个变量的联合关系，然后消除。在这篇文章中，我们将用代数方法进行逆解。

    解决一般操纵器反向运动的问题，结构分析后，它可以被看作是解决问题的非线性方程组。非线性方程，并有用于解决不同类型的方程不同的方法的代数和数值方法中最常用的方法。在解决了机械手逆运动学问题常用方法包括区间算法（IA, interval algorithm）、Newton-Raphson（牛顿-拉普森） 方法、遗传算法（GA）、优化算法（OA, optimization algorithm）等方法[16]。解决过程中，这种类型相对于其他方式解决比较简单，但由于机械臂的初始位置和方向的不同，选择其各关节轴的初始值也会有所不同，所以有一定的偶然性问题。要使用数值方法来解决这个普遍的问题是：首先，建立多元非线性方程组，替代了一套机械臂的初始值，再使用各种优化方法进行迭代，最后得到一组融合的解决方法。所以，选择不相同的初始值会引起最终结果的解决受到一定的影响。另外，用这样的数值方法来解决，而不是在根据数量和关节臂的机制来确定该机制解的数量的结构，它是很难得到方程的所有解。在代数方法解决机械臂逆运动学问题中，配消元法（EM, elimination method），聚筛法（PSM, poly sieve method）和吴文俊消元法[7]。这些代数方法一般都是基于机械臂结构，以建立各环节的类型之间的相关性，然后用各种方法逐步消除，用一元的高阶方程结束。求解等式来获得原始方程式的所有根。然后根据多个根筛选分析机械臂的结构，最终被消除解决一系列中间变量，逆运动学处理完成[23]。