大型船厂在管件的切割焊接方面需求量很大,而目前的切割方式主要是操作工人进行手工切割,而且加工环境一般情况下都是恶劣的。由工业机器人完成所需要的操作运动,这对于降低劳动成本,提高生产效率有着很重要的意义。根据企业提出的采用工业机器人进行管件切割的课题,面向自动切割、焊接的末端轨迹编程规划就成为亟待解决的问题。本文从工厂实际生产要求出发,研究了人工势场法在机器人末端轨迹规划中的应用。提出将支管看成障碍物,主管根据不同情况,做不同物体处理的想法,建立目标吸引势函数和障碍物排斥势函数来规划机械臂末端点轨迹,并采用MATLAB数学软件,仿真出机械臂末端点轨迹,利用Robotics Toolbox工具箱建立了KR-16机器人模型,模拟仿真末端点轨迹的运动,仿真结果表明了人工势场法在管件切割轨迹规划上应用是可行的。针对实际加工中机械臂碰撞问题,论文应用人工势场法对机械臂避碰规划做了研究,建立碰撞模型,给出机械臂在障碍物空间内逃逸算法,并给出MATLAB仿真结果。在管件切割的实际应用方面,部分参与开发了一套与KUKA机器人相配套的管件切割编程软件,可以根据切割管件的空间几何关系和尺寸,计算末端轨迹,生成KUKA机器人所需要的关节轨迹数据文件。最后给出了应用此软件实际加工的效果。