随着传统能源危机的加剧和环境问题的日益突出,人类日益重视对核能的开发与利用。我国提出巨型激光装置的研制计划,其承担着开启惯性约束核聚变的重大任务。数千特种实验模块的转运与装校是巨型激光装置研制中的关键一环,其需要数十台甚至上百台特种实验模块装校系统。在重负载条件工况下,特种实验模块装校系统耗能特别多,会减少电池使用时间,降低工作效率,因此在进行工作过程中,减少能量消耗是需要解决的一个重要问题。鉴于此,本文针对正在研发的巨型激光装置对接平台,基于能量最优原则在特种实验模块与洁净厢对接过程中进行轨迹规划研究。首先,根据特种实验模块实际的装校需求,设计了由水平调整单元（3-PSS+PS并联机构）与平面调整单元（4-PP并联机构）组成的巨型激光装置对接平台并进行结构原理分析;基于螺旋理论对对接平台进行了自由度分析,验证了结构设计的合理性,具备对特种实验模块六自由度调整功能。其次,使用解析法建立了对接平台的位置逆解模型,并基于仿真软件Adams验证了其位置逆解模型的正确性;通过速度矢量—螺旋理论法及求导法建立了对接平台的速度雅克比矩阵,基于速度雅克比矩阵对其奇异性进行了分析,得到了对接平台奇异位形;采用虚功原理法建立了对接平台动力学模型,并基于仿真软件Adams验证了其动力学模型的正确性。最后,在笛卡尔空间中将对接平台末端的路径点用非均匀五次B样条曲线连接,基于运动学与动力学分析,建立了对接平台工作过程中的能耗模型。在综合考虑运动学与奇异性约束的情况下,使用不同惯性权重与加速度因子的粒子群算法对轨迹进行优化。通过与对照组比较,优化后的能耗显著减少;为提高其局部寻优能力,将遗传算法的选择、交叉、变异操作改进并融入到粒子群算法中形成遗传-粒子群算法,使用该算法进行优化。通过比较优化方式可得,使用遗传-粒子群算法进行优化的轨迹能耗明显减少。