随着制造业向高效化、精密化和智能化方向转型,工业机器人的应用也越来越广泛,其运行过程中的平稳性、精确性以及工作效率都面临更高的要求。要保证机器人运行过程的平稳精确,轨迹规划是核心问题。本文以平面喷涂为应用背景,设计了基于可编程多轴运动控制器PMAC的SCARA机器人控制系统。对机器人进行运动学分析,研究了机器人在关节空间下的轨迹规划算法,针对已有算法的不足做出了改进,提出了一种混合插值算法。编写了PMAC运动控制程序,依托硬件平台对算法进行了实验,验证了改进算法的优越性。本文的主要工作如下:（1）进行硬件设备的选择。控制器选用PMAC,机器人采用网络伺服驱动,通过Ether CAT网络进行通信。以此为基础搭建了硬件平台。分析了各硬件设备的特点和优势,对硬件设备的技术参数进行了介绍。（2）对SCARA机器人进行了运动学分析。建立了D-H坐标系,以此为基础,推导出了机器人正运动学矩阵方程,并在MATLAB中利用机器人工具箱建立了SCARA机器人的仿真模型,验证了所建立的运动学坐标系的正确性。利用解析解法求得了机器人逆运动学方程。对求得的机器人正逆解进行了验证。（3）针对关节空间中的轨迹规划问题,在对现有算法进行研究的基础上提出了一种混合插值算法。研究了多项式插值算法、三次准均匀B样条插值算法和三次三角Bézier样条插值算法。针对三次三角Bézier样条插值算法不能保证起始和终止位置加速度为0的问题,提出了一种基于高阶多项式和三次三角Bézier样条的混合插值算法,将两种算法的优点充分结合,仿真结果表明提出的混合插值算法能够保证轨迹起始和终止位置加速度为0,有效抑制了起始和终止阶段的机械振动,使机器人整体运动过程更加平稳。（4）在PMAC配套的开发软件Power PMACIDE中设计了PMAC控制程序,在Visual Studio 2015环境下使用C#语言设计了人机交互界面。在笛卡尔空间规划喷涂轨迹,选择样本点,依托搭建的硬件平台对所提出的轨迹规划算法进行了实验,得到了实际运行轨迹,并与命令轨迹做对比,得到了误差曲线,验证了所提出的改进混合插值算法的优越性。