近年来,随着自动化技术、人工智能领域的飞速发展,智能机器人广泛应用于农业、工业、航天等众多领域之中,机械臂作为机器人运动的重要执行机构之一,可以代替人类的手臂完成各项作业,在一定程度上减少了劳动消耗,提高了工作效率。机械臂在工作过程中通过与周围环境的交互,操控系统精确的抓取目标物体,因为工作场景的不同,如何设计出更加合理、更加精确的机械臂成为了新的挑战,实际工作中大多数机械臂结构位置处于固定状态无法操控移动,面对工业、服务业等应用场景的日益复杂,固定式的机械臂应用场景相对单一阻碍了机械臂向多功能方向的发展。本文通过对五自由度机械臂运动学和移动平台的研究,将两者相结合,通过控制使得机械臂可到达工作区域内任意位置进行作业,机械臂装备在移动平台上充分发挥了工作空间内抓取目标物体的能力。首先通过阅读机器人、机械臂领域相关文献,了解国内外机器人发展历史及现状。提出实验设计方案,整理规划了五自由度机械臂模块硬件选型,采用新型大扭矩强力型数字舵机,减少了反应区间,提高了响应速度。最后通过将五自由度机械臂与履带式移动模块相结合,移动系统配合机械臂模块从而提高了整体的移动性、灵活度。其次以五自由度机械臂为研究对象,采用改进型D-H法（Denavit-Hartenberg）构建运动学模型,对机械臂的正向、逆向运动学方程进行推导和计算,使用蒙特卡罗法对机械臂的工作空间范围进行分析,并在MATLAB进行仿真验证。然后,学习掌握机械臂运动学的物理、数学关系,为后续设计机械臂轨迹规划奠定理论基础。首先在笛卡尔空间采用插补算法对机械臂运动轨迹进行规划,随后详细分析关节空间下采用七次多项式插值算法的机械臂轨迹规划,在MATLAB进行仿真并与三次多项式插值算法进行比对不同算法下的运动轨迹变化情况,通过实验结果验证了五自由度机械臂模型在使用七次多项式插值算法进行轨迹规划时,所得关节运动轨迹光滑连续、无突变,提升了机械臂的运动精确性,减少了抖动对硬件造成的损耗,具有一定的应用价值。最后搭建完成实验平台硬软件系统后,使用上位机控制五自由度机械臂进行夹取实验,观察各关节变化以及运动情况。通过行进移动等基础功能的测试对实验平台的驱动能力进行验证,分别在平面和斜坡进行实验,结果表明实验平台可满足设计要求。