该项目主要研究了大型地下埋设管道智能施工机械手整机工作原理和关键部件的功能原理，重点研究工作装置部分实现各种功能和运动的工作原理，包括管节被可靠握持、提升、就位等运动原理，管节在就位过程中的位姿调整与对接运动的机械原理；无线传输光电定位的工作原理和技术；机械手空间位姿在线监测数学模型和技术，机械手空间位姿调整和管节对接过程中的最佳运动路径；随机自寻优智能控制数学模型与技术。其中系统工作原理和机械手的功能原理，光电定位接收靶以及机械手的随机自动寻优智能控制技术等是本项目的关键技术及创新点。研究成果可直接用于开发我国自主知识产权的大型地下理设管道智能施工机器人。