机器人路径规划是机器人研究中一项最基本的课题,不仅是机器人轨迹规划的基础而且还是能量优化以及达到良好的工作性能的基础。机器人路径规划效果不良将导致机器人时间优化效果不佳、能量优化幅度不够、工作性能不良等后果。在机器人的实际应用中起着重要作用。本文针对6-DOF机器人路径规划的基础理论展开研究,以ABB IRB1400工业机器人为研究对象,在分析其结构特征及工作性能的基础上,对其运动学进行研究。用D-H描述方法建立各关节坐标系及工具坐标系之间的关系。建立机器人正运动学方程、逆运动学方程,并用封闭解求解方法对逆运动学方程进行求解和验证。本研究基于正弦函数耦合原理,模拟6自由度机器人满幅空间运动获得机器人可达空间。具体操作时采用Matlab软件编程对机器人的可达空间进行求解,并在SimDesigner模块中进行仿真,确立了一种快捷高效且直观的求解方法。在进行机器人运动规划时,首先在三维软件CATIA建立模型,然后在SimDesigner中初步添加约束和运动,再将数据从SimDesigner导入到Adams中,在可达空间内选取多条具有一定特征的路径进行运动仿真,并计算其运动学能耗,进而达到路径优化的目的。机器人的总能耗进行仿真前可利用Adams/View模块的测量功能,建立测量变量,并在仿真之后,从Adams/PostProcessor模块导出测量数据,经过简单的数据处理即可获得机器人运动学能耗。通过比较优化前后的结果,最终选择出运动学耗能相对较小的路径。该研究的目的在于减少机器人在实际工作中的总能耗,对实际应用提供理论支持和帮助。