双手爪爬杆机器人结构上由多自由度串联机构本体和首末两端附着作业装置组成,具备优越的过渡性能和灵活的运动能力,可用于替代人类展开高空作业任务。实现爬杆机器人自主作业能力的基础是高效率的路径规划算法和方案,目前国内外尚缺乏可靠高效的求解方案。本文以六自由度双手爪爬杆机器人为研究对象,对其在空间杆件环境中的无碰路径规划问题展开讨论。主要内容包括:通过简化工作空间进行几何相交测试,实现爬杆机器人杆间快速可过渡性判断。采用杆件离散化展开的表达方法,在展开杆件平面上,结合机器人运动学求解生成可过渡区域四叉树栅格地图。通过仿真验证了可过渡区域求解方法的可靠性。研究了六自由度双手爪爬杆机器人全局路径规划,以可过渡性判断为基础,构建已知杆件环境的可过渡性邻接矩阵,并通过图搜索方式生成全局杆件序列。研究了六自由度双手爪爬杆机器人夹持点规划,讨论了爬杆机器人的步态及转角与移动距离的关系,提出了一种以夹持点数目最少为优化目标的过渡夹持点优化数学模型;设计以参考离散夹持点为基准,启发式搜索生成单根杆件上夹持点分布的搜索策略。通过仿真验证了规划算法的有效性。探讨了六自由度双手爪爬杆机器人单步无碰规划。通过添加辅助路径点选择理想的起始和目标位姿,以双向快速扩展随机树算法为基础,提出爬杆机器人单步规划器。通过单步规划器获取爬杆机器人从起始位姿到目标位姿的无碰运动路径,并通过仿真验证了规划器的有效性。分析全局路径规划、夹持点规划和单步规划三者输入输出关系,构建爬杆机器人完整规划框架。通过六自由度双手爪爬杆机器人在杆件环境中的攀爬仿真,验证了路径规划框架和算法的有效性。综上,本文研究了六自由度爬杆机器人的运动规划方法,通过仿真进行验证,为爬杆机器人在复杂杆件环境中进行攀爬作业提供可靠的无碰攀爬运动路径。