机器人在工业、服务业、特种行业发挥着巨大作用,对国计民生意义重大。轨迹规划在机器人运动中起到十分重要的作用,传统的机器人轨迹规划相关基础理论趋于完善,但仿生轨迹规划仍有很大的研究空间。本文以视觉线索Tau理论为基础,重点研究了机械臂仿生轨迹规划问题。首先,针对现有Tau理论轨迹规划方法存在轨迹柔顺性不足、计算量过大的问题,提高了本征制导运动的阶数,提出了改进的Tau急动导引策略,使得轨迹的3阶导数连续光滑,更加柔顺;首次提出构造非实际物理制导运动的方法,根据指数衰减的收敛性得到了 Tau指数导引策略,使得轨迹稳定、计算复杂度降低,计算耗时更少。仿真实验说明了所提出方法的可行性。其次,针对Tau理论只能规划点到点轨迹的问题,基于仿生优化算法和Tau理论结合实现机械臂多点连续轨迹规划。首先改进了菌群觅食优化算法,并将多个规划目标转化为代价函数,使用改进的菌群觅食优化算法进行求解,得到若干个控制点位置;之后使用提出的Tau理论轨迹规划方法进行最终的轨迹生成,实现机械臂多点连续轨迹规划。通过仿真实验,与其他相关算法进行比较,验证了所提出方法的有效性和稳定性,说明了所提出的方法可以实现多个规划目标的机械臂多点连续轨迹规划。最后,为了解决复杂任务环境下机械臂重复动作起止点差异的问题,将动态运动基元法与Tau理论相结合实现机械臂运动轨迹的迁移学习。采用零相位滤波法解决动态运动基元法存在的加速度波动问题,并对第四章生成的Tau理论多点连续轨迹进行学习和复现。实现以较小的计算代价规划出起始点或终止点不同的柔顺轨迹,同时保持轨迹整体运动趋势相同。通过仿真实验,验证了整体方案的快速性、有效性。