机器人运动规划问题是机器人领域中最基本、最重要的课题之一。一般将机器人运动规划分为空间路径规划和轨迹规划两部分。空间路径规划是，当机器人在实体空间里完成一定任务时，必须确定一条安全的无碰撞的穿行路径。这里关键的问题是求解带有约束条件的几何问题。轨迹规划是，在求得的无碰撞路径的基础上，依据机器人的运动与动力学原理，将路径变为真实可实现的轨迹。 多种机器人应用的领域，都要求机器人有较强的自主性，及机器人能适应变化的环境，独立完成任务。即使环境较好的工业机器人，如装配机器人来说，也需要用传感器来自主识别零件。关键技术包括机器人的实时运动规划（Real-time MotionPlanning）；传感信息的快速识别算法等，只有这些关键技术得到彻底解决，机器人才有可能较自主地完成任务。由于目前机器人运动规划方法、传感器性能以及传感信息获取方法的限制，运动规划方法很难保证实时性。因此迫切需要研究快速、高效的运动规划方法，以使得机器人的应用在目前技术条件下有所突破。另外，在提高生产力和改进产品质量方面的潜力是工业机器人成为实现现代工业自动化的主要手段。显然应该让机器人以同样的成本生产出尽可能多的产品。这就相应产生了机器人的最小时间规划问题的研究。 本文的研究主要是针对操作臂机器人而言的。由于操作臂机器人的外形构造和动力学方程较复杂，运动规划时必须考虑各关节的驱动力、速度等约束条件，操作臂的运动规划问题一直是机器人研究的难点。 本文的研究重点是双臂机器人协调的运动规划问题。单臂问题的研究是双臂的基础。故首先研究单操作臂机器人路径规划，介绍了一种基于人工势场的避碰路径规划方法，并提出了有效的消解停留方法来克服人工势函数方法局部规划缺陷。其次，研究了沿指定路径单臂最优时间轨迹规划，先详细介绍考虑动力学模型的最小时间轨迹精确解法，然后提出了一种基于相平面动态搜索时间近似最优轨迹的方法，并将该算法进行了仿真实验。接着重点讲述如何设计和实现双臂协调搬运实验，其中提出以搬运物 l。Liced 二 lfg AIH jAi ：N H 【Z喜霎目7SJP人口二工：二丁二人 ＼‘、。、－八lX了三RS 儿E SIS 体为突破口，基千人工势场规划物体的无碰路屈然后根据荫操－－ 作臂与物体之间的运动学关系获得双臂末端执行器工具点的路 径。最后，研究沿指定路径双臂机器人的最小时间轨迹规划 （MTT），基于路径参数描述的动力学方程，运用相平面技 巧，介绍了一种MllP算法。 在吸取大量前人的研究经验的基础上，结合具体实验条件， 本文介绍和提出的操作臂方法不仅具有较高的理论性，而且具有 很强的实用性。仿真或实验结果证实了这点。