طراحی مسیر به عنوان اولین قدم در تعیین چگونگی حرکت و کنترل سیستم های رباتیک مطرح می باشد. در سیستم های ربات با درجات آزادی اضافه، افزونگی در ساختار ربات این اجازه را به طراح می دهد که علاوه بر طراحی مسیر، یک اندیس سینماتیکی یا دینامیکی را نیز در طول مسیر حرکت بهینه نماید. در این رساله طراحی مسیر ربات های انعطاف پذیر سری و همکار صفحه ای دارای درجات آزادی اضافه با هدف کاهش ارتعاشات در طول مسیر حرکت این ربات ها مد نظر قرار گرفته است. روش های بهینه سازی محلی و فراگیر مسیر به عنوان دو رویکرد کلی در طراحی مسیر ربات های انعطاف پذیر معرفی شده اند. در روش های بهینه سازی محلی از اطلاعات لحظه ای ربات استفاده می شود، در صورتی که در روش های بهینه سازی فراگیر از اطلاعات حرکت ربات در طول مسیر حرکت ربات استفاده می شود. به منظور بهینه سازی فراگیر مسیر، ابتدا از روش های بهینه-سازی دینامیکی که به مسائل دیفرانسیلی با مقادیر مرزی دو طرفه (tpbvp) منجر می شوند استفاده شده است. همچنین روش بهینه سازی پارامتری یا روش مستقیم به عنوان روش دوم در طراحی مسیر بهینه سیستم های ربات انعطاف پذیر تعریف شده و مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین نوع دیگری از درجات آزادی که درجات آزادی محلی قابل کنترل نامیده می شوند و اثری در حرکت زنجیره اصلی ربات ندارند، به منظور بهینه سازی مشخصات حرکتی ربات های انعطاف پذیر مورد استفاده قرار گرفته-اند.