近年来,自动化、智能化技术在工业机器人领域的广泛应用给企业带来了高效的工作效率和巨大经济效益。大型工程机械也在朝着此方向快速发展。轨迹规划作为实现桥式起重机智能化运行必不可少的一部分,近年来引起了研究人员的重视,但是有关桥式起重机轨迹规划的研究却比较少,且目前还没有形成一种可以通用的轨迹生成的方法。因此,本文针对桥式起重机的特点和现有研究文献中存在的不足,提出了以下几种轨迹规划方法:首先,针对二维桥式起重机系统,为提高其工作效率,文章提出了时间最优的轨迹规划方法。本方法先将系统的模型进行变换,在此基础上考虑吊车工作时的物理及安全约束,构造出相应的优化问题。然后利用伪谱法来简化该优化问题使其更方便求解。仿真结果表明算法的可行性。其次,针对现有文献中大多数的方法并没有对系统的冲击函数做出约束(加加速度曲线),且所得轨迹没有明确的解析表达式的问题。文章提出了一种基于微分平坦理论的轨迹规划方法,在满足各种约束条件的情况下生成了一条具有较好控制效果的轨迹,并且其轨迹具有明确的解析表达式,方便实际应用时的跟踪控制。仿真结果证明了该方法的有效性。最后,目前对桥式起重机轨迹规划的研究大都将其视为单摆系统,但是如果吊钩质量或者形状较大则可能产生负载绕吊钩的二级摆动,控制变量增加进而导致控制难度增大。针对这一问题,文章在充分考虑双摆系统的各种约束条件的情况下,利用微分平坦理论在进行轨迹规划时便于分析、求解简单等优势,生成了一条具有台车精确定位和负载摆动抑制能力的轨迹。并且通过仿真说明了这种方法的有效性。