本文结合国家自然科学基金资助项目(编号:50475011),依托吉林大学机械电子工程系工程机器人实验室的四自由度串联型遥操作工程机器人试验平台,在已经构建完成的“基于立体视觉技术的工程机器人自主作业控制系统”基础上,着力进行工程机器人自主作业路径无碰轨迹规划方面的研究工作。为实现工程机器人自主避碰作业控制,本文从工程机器人运动学分析、避碰轨迹规划算法和PID控制算法等几个方面,进行了深入系统的研究。编制了四自由度工程机器人自主避碰作业控制应用程序,并在试验平台上进行了工程机器人自主作业避碰轨迹规划试验。论文所做的主要工作如下:(1)利用坐标变换的方法,建立了四自由度工程机器人的正向、逆向运动学方程,确定了统一的空间坐标系下四自由度工程机器人各关节转角与其末端抓手位置的关系;(2)运用改进的PD控制算法对系统进行有效控制,并通过试验在线实时调整的方法确定了合理的PD控制参数,建立了性能稳定的控制系统;(3)进行工程机器人避碰轨迹规划方面的研究工作,选取了适合应用于四自由度工程机器人试验平台的避碰算法,对其进行自主作业避碰轨迹规划,并在试验平台上进行了工程机器人自主避碰作业试验,来检验所选避碰算法理论的正确性以及该算法对四自由度工程机器人试验平台的适用性和有效性。