随着时代的发展,科学技术不断进步,“中国制造2025”也提出了创新驱动的基本方针,这意味着会有更多高新技术产业出现,同时工业生产也会逐步向智能化发展。高新技术产业的产品换代速度快,工作环境也逐步开放、复杂,会需要更加智能的工业搬运机器人协作,因此对自主作业机器人的运动规划研究也成为必然。本文将以史陶比尔六自由度TX60机器人为研究对象,假定外部环境已经获得,分别对机器人的运动学、避障路径、轨迹规划等方面做出研究,以提高工业搬运机器人的规划效率和准确率。本文主要研究内容如下:（1）简述机器人运动学的数学基础,获得TX60机器人的D-H参数后构建三维模型,在此基础上推导验证机器人的正运动学和逆运动学,并通过蒙特卡洛法获取机器人的工作空间。（2）主要对比几种常见的碰撞检测方法,分析它们各自的优劣和适用场景,选择用层次包围盒的方法将机器人连杆和障碍物依据形状用适当的包围盒包络,并进一步简化和分析机器人连杆和障碍物的碰撞关系,给出完整的机器人碰撞检测流程,为路径规划做铺垫。（3）针对RRT算法规划效率低、易陷入局部最小值、所规划路径并非最优路径等问题,本文提出分散扩展策略对基本RRT算法进行改进,通过控制扩展节点的角度去除大部分无用节点,减少节点密度,提高算法后期的规划效率,同时使算法能更多的向未搜寻区域扩展,避免陷入局部区域,提高算法的成功率,在得到避障路径后又利用节点删减策略减少路径节点个数,优化路径长度。最后分别在二维空间和三维空间进行仿真实验,验证改进策略的合理性。（4）在机器人的关节空间规划轨迹,首先分析最常用的三次多项式插值和五次多项式插值,但多项式插值的局部可控性差,并且当运动轨迹比较复杂的时候,一些约束条件需要四舍五入导致有一定误差,因此提出用B样条曲线规划,通过三次B样条曲线和五次B样条曲线的仿真对比,选择最优方法用于关节空间轨迹规划。最后结合TX60机器人的运动学、避障路径、轨迹规划等内容,使用ADAMS搭建虚拟样机平台,验证运动规划的可行性。