工业上机械手臂是比较常见的机器人,但是其运动空间和灵活程度有限,而蛇形手臂机器人恰恰能够弥补这些不足。本文是基于拉线式蛇形手臂进行的研究,具有蛇形手臂的机器人在比如自然灾害中的搜寻工作、管道内部的修理任务、汽车装配流水线中的抓取动作、军事上执行侦察任务等领域发挥着重要的作用,因此对蛇形机械手臂的研究具有重要的意义。本文从蛇形机械手臂的结构设计、蛇形机械手臂的运动方式以及运动仿真进行了研究。首先介绍了生物界中蛇的特殊结构,从蛇索状的骨骼结构我们想出了关节模块化的设计思想。打破了以往蛇形机器人采用电机驱动的形式,改用拉线式进行关节运动控制,极大地减轻了手臂的重量。每个关节都有电磁制动器控制机械手臂的制动,整体结构设计简单,根据不同的环境与应用领域,设计人员可以非常方便地调节模块的数量。其次通过观察蛇的运动规律,建立运动学模型求出蛇形机械手臂的关节位置与关节速度,通过蛇形曲线研究运动形式,着重研究了蜿蜒运动与越障运动。最后利用仿真软件对蜿蜒运动仿真,通过设定参数,达到想要的运动效果,并得出每个关节处的位移、速度、角速度、角加速度曲线图以及影响蛇形手臂前进速度的因素。