随着现代工业、制造业领域智能化程度的不断提升,更加需要工业机器人以快速、高效和高精准度的特点满足产业升级的需求。然而工业机器人在安装、故障检测应用中存在运转速率低、末端工具定位精度差等问题。为了提高机器人的工作效率及末端定位精度,本文对机器人的空间轨迹规划及几何参数标定进行研究,本文主要从以下三个部分展开研究。⑴本文对PUMA-560机械臂构件参数进行建模,根据各关节的连杆参数建立连杆D-H坐标系。通过D-H坐标系建立机械臂运动学方程,详细推导了机器人运动学的正解和逆解。运用MATLAB软件对其运动学仿真分析,并求解方程的正、逆解变换矩阵和雅克比矩阵,验证了所建机器人连杆模型的正确性。⑵较为深入研究了三次B样条在关节空间下轨迹规划的插值函数,并采用改进遗传算法解决了关节空间下轨迹时间最优的问题。在关节空间分析多项式插值算法、改进B样条算法和遗传算法规划轨迹,运用MATLAB对轨迹进行关节空间规划仿真,对比仿真结果的各关节角度、角速度和角加速度曲线变化可以发现,改进三次B样条插值算法规划出的关节速度轨迹更加平滑,加速度曲线没有明显突变,能够准确有效的经过曲线指定节点。采用改进遗传算法规划的轨迹在一个任务时间周期内有效提高了工作效率,为工程上处理精度相对较高的机械臂作业任务提供了保障。⑶通过机器人末端装配工业相机方式检测出某个位姿下机器人末端在空间中的实际坐标值,该位姿下机器人控制器中的数据与测量值存在偏差,利用该偏差结合机器人的关节方程建立约束,运用遗传算法求解约束条件下的最优几何参数值,标定后新的几何参数驱动控制机器人时,机器人的末端定位精度有效提高,该方法可以为工业生产任务中的末端定位精度研究提供有效基础。