随着当今社会日新月异的变化以及科学技术的迅速发展,机械臂已经成为了人们日常生活中必不可少的一部分,从基础工业应用到无重力条件下的外太空应用均扮演着重要的角色;在操作上,要求机械臂具有高精准性和实时性,可以在太空等极端环境下完成相应的任务,同时也可以通过编程进行自身操作或者由航天员进行操作等,主要应用在航天器的维修、喷涂、空间站中的装卸以及小行星的抓取采样等方面,本文研究对象为狭小密闭空间的机械臂,考虑到工作空间狭小且复杂,空间内存在障碍物等因素,因此为提高其工作效率和精准性,对其工作时的路径优化及轨迹规划方面展开相应的研究。本文首先介绍了课题的背景和意义,对于空间机械臂的国内外现状以及优缺点进行了阐述,并在对狭小密闭空间的复杂环境的机械臂这一研究对象的轨迹规划过程加以深入分析,采用D-H建模法对机械臂进行运动学分析,同时引用*A的三维算法对搜索路径进行优化完善。考虑到路径中可能会出现障碍物的问题,因此采用OBB（Oriented Bounding Box）有向包围盒对机械臂以及周围障碍物进行包围,同时引入碰撞检测算法,保证到达目标运动点的准确性和时效性,而且在每次碰撞前,引入时间片的概念,如若发生碰撞,则对碰撞前的每一时间片进行采取,进而找到最精准的碰撞时间点,在保证无碰撞的同时确保在最合理的时间到达目标点。在此基础上,进一步采用上述碰撞检测算法模拟出障碍物,结合三维A*算法,对机械臂的轨迹路线进行仿真,分析实验结果,证明结合碰撞检测的三维A*算法具有较高的效率和安全性。