雷管在生产、运输过程中,由于冲击、振动、碰撞等人为等因素易于引发安全事故,不仅对仪器设备造成破坏,对作业人员本身也存在安全隐患。为使雷管作业更加安全高效,对人机隔离工业雷管生产机器人抓取关键技术进行深入研究。本文以FANUC M-20i A和UR10机器人作为载体,针对雷管生产抓取作业,通过理论研究和实验验证相结合的方式,系统深入地研究了抓手的本质安全防护以及六自由度串联机器人的正、逆运动学,轨迹规划与优化等问题。成功设计出一款防爆抓手和基于PSO的五次B样条插值优化轨迹。主要工作如下:首先,设计一款符合抓取雷管装药盒的防爆抓手。在确定抓手原理的基础上,以结构紧凑,质量小为目标优化结构参数。采用理论计算防爆壳体壁厚与有限元仿真验证相结合的方法为抓手设计一款防爆壳体。在完成抓手结构设计后运用虚拟样机技术,验证所设计的抓手符合设计要求。其次,讨论了机器人正、逆运动学求解方法,针对UR10工业机器人建立标准D-H模型,采用齐次变换法和逆变换分别推导了正、逆运动学的matlab求解方法,并编写程序验证了所推导求解方法的正确性。再次,在机器人正、逆运动学的基础上,讨论了机器人轨迹规划的一般方法,较为深入的推导了符合作业要求的多项式、样条插值轨迹基本原理,并针对雷管盒的抓取设计出作业轨迹,在分析仿真数据后得出各类轨迹之间的优劣之处。为保证雷管抓取作业的平稳性,提出了五次B样条插值轨迹,并在matlab中仿真验证。最后,为使作业更加高效,提出了基于PSO的五次B样条时间-加加速度优化轨迹。针对时间-加加速度多目标优化,提出了一种采用平均加加速度的适应值函数,引入时间段将多目标优化转换成单目标优化,求出最优轨迹后,在六自由度工业机器人FANUC M-20i A应用优化轨迹,得出合理的雷管抓取作业轨迹规划方法。