柑橘是我国规模化种植的水果之一,也是世界上主要的水果农作物。目前,柑橘采摘的自动化水平较低,主要以手工采摘为主,存在着劳动力资源不足、采摘时效性差、采摘效率低、采摘成本高等问题。在这种情形下,智能而高效的柑橘采摘机器人应运而生。机械臂是柑橘采摘机器人主要的执行机构,其各关节的轨迹规划对机械臂快速而平稳地运行有着重要的影响。通过恰当的轨迹规划不仅可以提高机械臂的作业效率,还可以提高其运行稳定性和准确性。为此,本文以时间最优为目标,采用五次多项式插值函数进行轨迹规划,且利用模糊遗传算法对各关节运行轨迹进行优化,本文的主要内容如下:（1）柑橘采摘机械臂模型的建立:本文以舵机机械臂为研究对象,根据运动学理论知识和D-H参数建立其正运动学方程,同时进行逆运动学分析,并给出详细的推导步骤,实现机械臂末端位姿在笛卡尔空间和关节空间的相互转换。（2）最优轨迹规划的具体分析:首先深入地分析过路径点五次多项式插值函数用于轨迹规划的实现过程,然后将实际轨迹规划问题用数学模型表示,再考虑其运动学约束条件。最后分析遗传算法中遗传算子对整个进化过程的影响,将模糊控制思想引入到遗传算法中,以此动态调节交叉概率和变异概率,进而通过模糊遗传算法来解决以时间最优为目标的柑橘采摘机械臂轨迹优化问题。（3）轨迹优化的MATLAB仿真与分析:针对机械臂运行过程中所必须经过的若干路径点,结合优化算法,对机械臂各关节进行MATLAB仿真,绘制出优化后的轨迹曲线,并与优化之前的轨迹曲线作对比,验证所提出算法的有效性。最后,利用MATLAB中的Robotics Toolbox模块建立机械臂模型,完成机械臂在笛卡尔空间的运动轨迹仿真。