串并联结构七自由度拟人手臂的设计是机器人领域中复杂而困难的课题。本论文对该问题进行了初步的探讨。本文首先从作为冗余七自由度串并联拟人手臂的肩、腕关节的三自由度并联球关节的研究入手，以球面三角学理论为数学基础对其进行了理论分析，导出了三自由度并联球关节的速度反解方程的解析表达式；通过对并联球关节的各项性能指标(例如工作空间、奇异位形以及速度各项同性度)的研究，提出了冗余七自由度串并联拟人手臂肩、腕关节的合理参数。采用空间模型理论对作为手臂机构的抽象形式——三动杆机构进行了理论分析，在此基础之上，结合对人手臂结构的分析，提出了七自由度冗余手臂的结构参数的设计方法；采用在手臂的机构中选取适当的运动主平面，降低自由度数目的方法，运用解析方法给出了冗余七自由度串并联拟人手臂的位置反解方程的表达式，并对其进行了仿真计算。验证了反解方程的正确性。因此，本论文的研究对设计者设计冗余七自由度串并联拟人手臂有着重要的科学意义和实用价值。