工业机器人以其高度的通用性、环境的适应性、耐久性和可靠性等特点在工业领域获得广泛的应用,为提高工业生产效率、改善劳动条件和实现工业高度自动化等做出了重要贡献。机器人的轨迹规划属于机器人的底层规划,它将影响机器人的稳定性和精确性,是工业机器人控制系统中不可缺少的一部分,所以一直是研究人员关注的重点。本文在工业机器人运动学的基础上对华南理工大学机器人研究所与广州数控设备有限公司合作进行研发的6自由度喷涂机器人(华工喷涂Ⅰ号)进行运动学正逆解的求取。本文重点研究了工业机器人在笛卡尔空间的轨迹规划。包括空间直线和圆弧的轨迹规划,在它们的基础上提出空间连续直线和直线-圆弧的轨迹规划,针对自由型曲线研究了三种B样条曲线的轨迹规划——三次均匀B样条、三次均匀有理B样条和三次非均匀有理B样条。本言对所研究的轨迹规划采用两次插补,第一次插补主要是保证轨迹的准确性,其运动速度曲线为梯形曲线,只适合机器人低速运动的情况。当机器人运动速度和加速度要求比较高时,可采用第二次插补,是在第一次插补的基础上采用三次样条曲线进行插补,这样能使运动速度连续平滑,加速度连续。接着采用Microsoft Visual C#.NET语言对所研究的轨迹规划算法进行编程,再把运行算法程序得到的数据在MATLAB平台上进行轨迹规划仿真。最后在实际机器人平台上验证所研究的轨迹规划算法。