本文主要研究内容是搬运机器人的笛卡尔空间下直线和圆弧的轨迹规划算法及其计算机程序设计实现。首先研究机器人的运动学理论，给出4自由度搬运机器人的正解和逆解表达式，并以此为基础研究轨迹规划算法。搬运机器人的轨迹规划算法的目标是实现机器人末端轨迹运动加速度连续、最大加速度约束和过渡几何形状限制。由此提出基于正弦加减速的机器人末端轨迹运动启停算法、基于双5次曲线融合过渡算法、基于正弦加减速速度过渡算法、基于5次多项式的机器人姿态过渡算法。采用正弦加减速的启停算法实质上是在机器人末端轨迹运动的启动和停止阶段的加速度按正弦规律变化；而基于双5次多项式曲线融合过渡算法就是在两段相接的曲线段间插入过渡曲线，实现平滑过渡。为防止过渡曲线出现过冲，算法还估算过渡过程的最大加速度，推导出在机器人末端运动在加速度限制下的数学表达式。基于正弦加减速速度过渡算法是为适应5次多项式过渡算法的边界速度而提出的。在曲线段的恒速段和5次多项式过渡边界速度之间加速度按正弦规律变化，使得机器人末端速度可以平滑变化。基于5次多项式的机器人姿态过渡算法，把机器人的姿态运动理解为绕着某定轴转动的运动，对该运动的转动角度采用5次多项式拟合，实现角加速度的连续。通过上述的三个算法，可以使机器人末端轨迹在运动过程中实现加速度连续，速度平滑的轨迹运动，从而减少机器人的振动和关节磨损。算法采用VC++6.0编写实现，用面向对象技术实现对算法的封装，从而保证其可扩展性和封装性。然后，运用OpenGL三维显示技术和微软的MFC应用程序框架，搭建仿真软件，实现在Windows平台仿真分析轨迹规划算法。