为满足立式扩散炉设备中晶圆片盒传输效率及定位精度高的要求,设计了一种五自由度混合型机械手,主体结构由Y、Z轴方向模组及SCARA机械手组成。利用改进型D-H法建立各连杆间的运动学模型,并进行运动学正逆求解;针对无穷逆解的问题,通过构造目标优化函数结合粒子群优化(PSO)算法进行求解。最终基于MATLAB完成仿真分析,结果表明所建立的运动学方程正确,机械手的工作空间满足使用要求,所得最优逆解可使机械手末端达到设定的定位精度。