本书是基于作者所在团队长期从事月球探测工程经验的总结和技术提升而撰写的。针对嫦娥三号（CE3）月面巡视器多轴刚体系统精确建模与控制问题，以现代集合论的“链”理论及“张量”理论为基础，提出了运动链符号演算系统，建立了基于轴不变量的 3D 矢量空间操作代数系统，进而创立了“基于轴不变量的多轴系统建模与控制”理论，为进一步开展“动作链符号演算与自学习的行为规划”的研究奠定了基础。这是一部公理化的机器人建模与控制的专著，由运动链3个公理及25个（正逆运动学、动力学与控制）定理组成。在理论上实现了力学与控制及计算机软件的深度融合，全部公式具有简洁的链指标且清晰表征了软件实现的伪代码。基于轴不变量的正逆运动学、正逆动力学实现了完全参数化的建模、解算及控制，具有通用性。