随着科技的进步,人们把研究的目光投向了宇宙.宇宙蕴藏了大量的资源,为了利用和开发这些资源,人们研制了运载火箭、航天飞机等工具.这些工具能把人送到外层空间,但是却不能代替人去完成复杂的任务.宇宙是一个极端恶劣的自然环境,人们在这种环境下工作是非常危险的,用机器人来代替人理所当然成为解决这个问题的答案之一.我们把工作在外层空间的机器人称为空间机器人.空间机器人与地面上的机器人有很大的不同,单从运动学方面来看,当机器人处于自由漂浮状态时其运动学问题实际上已经是一个动力学问题.从另一方面来看,空间机器人与地面机器人也有一些相同之处,如笛卡尔空间的轨迹规划问题等等.多分支是空间机器人的一个发展方向,它能够完成单臂机器人所不能完成的任务,如搬运、行走、双臂协调等操作.旋量理论是解决机器人运动学问题的有利工具,也是该文研究工作的基础,利用它可以很方便地建立机器人运动学模型和求解机器人的雅可比矩阵.该论文对单臂和多臂空间机器人在机构和运动学方面做了全面系统地分析.空间机器人运动学的许多内容在该文都有所体现,其中有关轨迹规划自由漂浮状态下的空间机器人运动两方面的研究具有一定的通用性.提出了两种三分支的空间机器人机构,并对其运动进行了分析.该文中大部分内容采用了旋量理论的分机方法,充分显示了这种方法在分析复杂机构时的优势.