本发明公开了联动轨迹捕获实验中主体和分离体解耦机构运动分配方法。该方法通过采集当前时刻分离体模型和主体模型的当前位姿，获得下一时间步长的分离体模型和主体模型的理论位姿，计算X、Y、Z向相对位置变化距离；对比分离体模型和主体模型分别在X、Y、Z向的正负行程余量，由较大行程余量确定X，Y，Z方向计划运动的解耦机构；控制主体机构和分离体机构完成X、Y、Z向运动以及各自角度运动，到达下一时间步长的主体模型和分离体模型理论位姿。该方法能够避免主体机构和分离体机构同向运动，提高实验空间利用率，获得更长实验时间和更多捕获轨迹点位数量，提高主体机构和分离体机构使用寿命，具有计算简单快速，运行高效可靠的优点。