本文围绕3-DOF串并混联拟人机械臂的动力学建模、轨迹规划和轨迹跟踪控制进行了研究。此拟人机械臂的肘关节由2-DOF并联机构构成，腕关节由1-DOF推杆机构构成，可模仿人类前臂运动。串并混联结构在保留并联机构优点的基础上拓展了机械臂的工作空间，但特殊的结构使得其动力学分析更为复杂，轨迹规划方法较为特别，运动控制难度也更大。因此，对混联拟人机械臂轨迹规划和控制策略研究具有重要的理论和实际意义。在对串并混联机械臂机械结构进行分析的基础上，进一步考虑不确定性和外部干扰等因素，利用拉格朗日动力学建模方法建立了机械臂的动力学模型。为得到混联机械臂模仿人类完成投掷动作的运动轨迹，利用数字图像采集和处理技术得到了人类投掷动作的运动轨迹。为获得机械臂投掷动作的滑块运动轨迹，着重分析了人类腕关节和肘关节的运动规律，并使机械臂的肘关节和腕关节按此规律运动，采用曲线拟合的方法得到了机械臂三个滑块的期望运动轨迹。针对串并混联机械臂耦合问题，基于自抗扰解耦控制理论，将系统耦合影响作为系统总干扰的一部分加以观测并补偿，实现了机械臂的解耦控制。为进一步提高闭环系统的动态性能和稳态性能，利用模糊控制器实时的调整自抗扰控制器的参数。最后，通过仿真验证了模糊自抗扰解耦控制器的有效性。针对串并混联机械臂轨迹跟踪控制问题，提出了一种基于扩张状态观测器的参数自调整滑模控制策略。滑模控制算法结构简单，对参数变化和外部扰动不敏感，适合应用于机械臂控制。为消除干扰对切换增益选择的影响，利用扩张状态观测器对扰动进行估计和补偿，同时利用参数自调整率实现了切换增益的在线调整，消除了系统抖振问题，提高了系统的动态性能。仿真结果表明了控制器的有效性。