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针对虚拟仿人机器人（VHR）处理工作空间多目标区域（WTAs）避碰操控问题，先基于齐次变换矩阵和链式相乘法则，建立了VHR双臂机理正向运动学模型，进而推导了两种求解VHR双臂逆运动学的公式（DLS-SVD法和基于链式解耦的解析法）；其次，建立了WTAs的数学模型，并以WTAs位姿为操控目标，提出了融合正向和逆向运动学及其双向快速搜索随机树算法的VHR双臂避碰操控算法；最后，通过三维仿真建立VHR虚拟样机，验证了提出算法的正确性和有效性。