水下机器人是海洋开发的技术核心，而水下机械手是实现水下机器人作业能力的关键。本文以SW-RU型水下机械手设计和控制中的两个问题——工作空间和位姿误差补偿为研究目的，主要对该机械手的运动学建模、工作空间求解、运动学求逆以及位姿误差建模和补偿进行了比较详细的研究： 1、对SW-RU型水下机械手的结构进行简化，按照D-H法则建立了机械手的各连杆坐标系，并进一步求得了机械手的运动学方程； 2、根据水下机械手运动学求逆的特点，对试探性爬山法的算法进行了改进，并编程实现了机械手运动学求逆； 3、分析了数值法求解机械手工作空间的实质和特点，在此基础上提出了一种求解机械手工作空间的新方法，通过对SW-RU型水下机械手的工作空间仿真求解，证明了新方法的有效性； 4、分析了SW-RU型水下机械手自身的机械干涉，并提出了机械干涉判别准则，仿真的结果证明了判别准则的正确性； 5、结合5参数的MDH模型，应用摄动法建立机械手手部位姿误差模型，以将总误差分配到各个关节的方式，求得了机械手手部位姿误差的补偿模型，并对其进行了仿真和实验研究，获得了误差控制的有效方法和途径。 论文的研究成果具有较为重要的理论价值与现实意义，为SW-RU型水下机械手的进一步研究打下了较好的基础，同时也为机械手的研究提供了新思路和新方法。