近几年来,机器人技术的迅速崛起,使得具有不同功能的的机器人在各个领域得到广泛应用,特别是工业机器人。其由于效率高、重复精度好、能在危险环境工作等优点被广广泛关注,为了满足工业上对机器人提出的运行平稳、运动速度快等性能的要求。机器人轨迹规划成为研究机器人技术的关键核心问题,而在轨迹规划的研究中机器人关节运动的逆解是重点研究内容,然而现有方法求解的逆解过程往往伴有解析困难、多解等问题。本文针对关节运动逆解的求解过程中出现的诸多问题,对六自由度串联机器人的轨迹规划进行了分析研究,以期达到提升机器人工作效率的目的。以某工业六自由度串联机器人为研究对象,运用D-H法和旋量法对机器人的正解进行对比分析。利用D-H法基于机器人学理论建立六自由度串联机器人的连杆坐标系以及运动数学模型,对其进行分析进而求得正运动学方程。利用旋量法基于刚体运动和旋量理论将关节坐标转换成旋量坐标,建立机器人的旋量坐标系和正运动学方程。通过对比两种计算方法的计算过程和结果,可知,D-H法在计算方法上优于旋量法。基于D-H法对运动学逆解方程进行分析。针对运动学逆解多解问题,通过分析D-H法正解方程,将位姿分离、几何法和最短行程原则相结合的方法,获得位置逆解和姿态逆解并进行逆解最优解选择,然后利用Matlab软件分别对正逆运动学方程的正确性进行验证。在机器人运动学正逆解的基础上,运用蒙特卡洛法分析了机器人的工作空间,并利用Matlab软件绘制出机器人在不同迭代次数下的工作空间云图。对某工业六自由度串联机器人轨迹规划进行分析,着重分析了笛卡尔空间坐标系和关节空间坐标系下的机器人轨迹插补算法。在笛卡尔空间中利用空间矢量方法来计算直线轨迹的位置插值;通过坐标变换利用平面圆弧的插值算法来计算空间圆弧的位置插值。在关节空间中对于点到点的运动,采用五次多项式插值函数对机器人进行关节轨迹规划,通过控制机器人初始点和末端点关节位置、速度和加速度来进行轨迹规划。并利用Matlab软件分别对空间直线插补法、空间圆弧插补法和五次多项式的轨迹规划进行插补仿真。实现了仿真平台的实时性,验证了轨迹规划的有效性。