随着工业的发展和工业机器人应用范围的扩大，工业机器人已经成为工业制造不可缺少的工具，同时，人们对工业机器人加工的效率和精度要求更加苛刻，机器人末端的不可达性和奇异性是机器人加工过程中需要解决的两个问题。在处理机器人末端奇异性问题上，往往是采用奇异点邻域内的一点代替奇异点，来避开奇异点，使得机器人在加工时能够顺利完成整个加工过程，但是这样会降低机器人加工的精度。提出了一种优化工件装夹位姿的方法，该方法可以在不改变机器人加工轨迹的情况下，消除机器人加工时的奇异点，有效提高了机器人加工的效率和精度。本文以钱江机器人对木板钻孔为研究对象，针对以上问题，对工件装夹位姿的优化设计进行研究，主要研究内容如下：　　首先，根据机器人运动学基础知识，深入分析了工业机器人的运动学模型，建立了正向运动学模型和反向运动学模型。在工业机器人关节转角范围内，生成关节转角值组合，通过解析法可以求得机器人工作空间，然后利用最小均方差求出工作空间中心点位置，根据机器人加工轨迹，形成加工轨迹包围盒，通过优化轨迹包围盒中心点至工作空间中心点处，来完成工件装夹位置的优化，以消除机器人末端的不可达性。　　其次，在工件装夹位置优化后，若机器人末端仍然存在奇异性，还需对工件装夹姿态进行优化，利用禁忌搜索算法对工件装夹姿态在三维空间的八个象限方向上进行寻优搜索，试图找到一种满足加工轨迹中没有不可达点和奇异点要求的工件装夹位姿方案，来完成工件装夹姿态的优化，以消除机器人末端的奇异性。　　最后，在现有机器人离线编程软件中，对最小均方差和禁忌搜索算法相结合的方式优化工件装夹位姿进行实验验证，验证结果显示优化后的工件装夹位姿没有不可达点和奇异点，通过对实验结果的分析，验证了本文研究的算法的可行性和鲁棒性，该方案可以有效提高加工过程的精度和效率。