根据机械臂关节轴线方向建立了连杆坐标系，利用Denavit-Hartenberg（D-H）法得到连杆坐标系变换矩阵；通过连杆坐标系变换矩阵得到机械臂正运动控制模型；通过正运动模型得到逆运动控制模型，逆运动控制模型是多目标约束优化问题，该模型的最优解既可以保证控制精度，又可以保证各个关节角变动幅度的总代价（定义为旋转副）达到最小。为了求解机械臂逆运动模型，提出了自适应多种群差分演化算法（AMPDE），多种群策略可以提升个体共享群体信息的能力，自适应变异策略可以提升种群多样性，数值实验表明该算法可以有效求解机械臂逆运动学模型。