现今在各个国家,机器人已经广泛应用于各个领域。机器人在科技领域的研究成为机器人发展的重要任务。研究领域包括基础性研究和更深入的智能型研究等方面。对于基础性研究,包括机器人的运动学、动力学分析、轨迹规划、多传感器控制系统和遥控作业技术等。其中,轨迹规划在机器人的科研领域内属于基础性研究,也是机器人学中的重要研究方向。本文主要研究四自由度串联机械手的轨迹规划,以上海广茂达伙伴机器人有限公司的AS-M Robot机器人为实体模型,从运动学角度研究机械手的运动轨迹。轨迹运动可以在平面和空间中进行,本文以平面轨迹运动为主要研究方向。而且以汉字的字体笔画为研究对象,并完成机器人字体书写。这个方向对工业机器人和科普教育机器人的轨迹规划研究都有实际的意义和应用前景。本文分析了AS-M Robot机器人的结构、运动原理和性能参数,并使用D-H法建立该机器人的连杆坐标系,然后进行机器人运动学的正解和逆解计算。在VC++环境下,将运动学的正逆解进行编译实现。通过三次多项式插值法和三次样条插值法的结合使用,对机器人的末端轨迹运动规律进行规划,可以得到关节角与时间的函数关系。通过求解可以得到每一时刻机器人运动轨迹的关节角度值,将此算法应用于AS-M Robot机器人写字上。在机器人的工作平面内,设置字体的五种笔画“横、竖、撇、捺、点”的起始坐标点,并且将起始点作为机器人手爪的初始位置量,运用插值算法完成笔画书写。在机器人运行过程中,当关节加速度稳定时,可使用三次多项式插值算法来完成笔画书写,如果加速度有突变,则调用三次样条插值算法。这样可以保证机器人在完成写字的过程中,达到计算量小和运动平稳以及字体轨迹平滑的目标。本文以AS-M Robot机器人为实验平台,通过使用VC++软件编程来验证本文提出的轨迹规划的准确性和稳定性。