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機械手的運動學冗余自由度是指機械手具有比它的結尾所需求的自由度更多的自由度。運動學冗余自由度的機械手具有比非冗余自由度的機械手更好的功能。例如，非冗余自由度的機械手在外部環境中有障礙物時受到非常大的約束，運動學冗余自由度的機械手就能極好的完成任務。因為奇特點的存在，非冗余自由度的機械手的作業空間受到約束，運動學冗余自由度的機械手就能極好的處理這類疑問。
冗余自由度的機械手在運動操控中可以優化各種功能指標，如：約束關節視點，最小化機械手關節角速度、角加速度、關節力矩、能量等。因而，具有運動學冗余自由度的機械手得到了廣泛的使用，其中躲避障礙物即是一個非常重要的使用。
一般來說，機械手的避障操控主要有兩種辦法。一種辦法是在高層進行途徑計劃，使機械手結尾經過離線途徑計劃來避障礙物。這種辦法可以確保機械手的大局優化，但它卻無法實現在線操控。另一種辦法是經過機械手的操控器在線進行避障。關于在線避障的操控，很多專家都提出了自個的辦法。很多算法是根據偽逆矩陣法。機械手的避障操控可以使機械手在作業過程中避開障礙物，充分發揮冗余自由度的機械手的優勝功能。
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