在物联网、云计算、人工智能等技术不断更新的环境下,机器人的快速发展为生活提供许多便利的同时也接受特殊工况提出更为严苛的要求。针对机械臂在两台加工中心中间进行物体转运,空间狭窄、位置要求准确这一特殊工况如何实现精准的避障路径规划难题。本文以六自由度机械臂R-2000IC作为研究对象,提出融合天牛须算法对蚁群算法进行改进,选取规划路径中关键点结合逆运动学关节公式,得到八组机械臂各关节角度,选择关节转角和最小一组代入正运动学中求得各关节所在位置,结合关节角度和连杆长度可知机械臂整体位姿,使用碰撞检测算法判断机械臂与加工中心是否发生碰撞,若碰撞就挑选另外一组逆运动学解,重复以上步骤。主要研究内容如下:（1）运动学分析。分析R-2000IC机械臂结构特点,采用D-H法建立机械臂运动模型,逐步推导机械臂的正、逆运动学方程解,针对逆运动学解可能为多重解问题,提出选用各关节转角变化的和最小一组作为最优解,通过MATLAB机器人工具箱验证所推导的正、逆运动学公式正确性。（2）碰撞检测研究。针对机械臂在空间运动过程中可能出现的碰撞问题,结合机械臂和加工中心的结构特点,提出基于球体、圆柱体和长方体对机械臂和加工中心进行包络的简化模型,机械臂关节用球体、连杆用圆柱体包裹,加工中心使用长方体包裹的碰撞检测算法,通过求解球体、圆柱体和长方体的几何关系,提供机械臂的避障条件。（3）基于改进蚁群算法路径规划算法研究。针对传统蚁群算法收敛速度慢、寻优效果差等缺点,提出了一种融合天牛须算法的改进方法,通过目标点对天牛触角在方向上吸引以及设置信息素上下限、挥发系数自适应调节和基于排序算法调节等一系列方法,使经过改进后蚁群算法综合性能得到提升。选择栅格法构建环境模型,利用MATLAB软件进行建模和路径规划,并进行比较验证。（4）仿真与实验验证。选取规划路径中12个关键点,结合机械臂运动学和碰撞检测算法实现在三维空间中的避障路径规划。利用Solidworks和ADAMS软件对机械臂进行虚拟模型建立并添加约束,对本文所提出的避障路径规划方法进行仿真实验,并搭建机械臂实物平台进行动作演示。