随着装备制造业的发展,直角坐标机器人被越来越广泛的应用到高端制造领域中去,完成工件的搬运、加工,装配等。于是机器人的路径规划与精密运动控制问题就被提出来了。本文将以直角坐标机器人为对象,对该问题开展以下几个方面的研究：1)研究搬运直角坐标机器人的路径规划,提出时间最优路径规划算法。文中根据机器人所要完成的任务建立实体数学模型1,并用XY轴投影的长边作为距离矩阵,然后将实体模型转换成抽象数学模型2,用遗传算法计算出了机械手的近似时间最优路径方案。此外,当机器人是自动导航机器人时,距离矩阵中的元素由直线距离所代替。2)研究直角标机器人直线运动机构的轨迹规划技术,提出高阶轨迹规划算法。通过对三阶,四阶及更高阶轨迹规划的研究得出了高阶轨迹规划一般规律。同时,给出了高阶轨迹规划离散化算法,浮点型运算转换成整型运算的办法,并对结果进行了修正。Matlab模拟结果表明,该算法降低了快速运动过程中的冲击性和残余振动,提高了机器人的运动精度。3)研究直角标机器人直线运动机构的运动控制技术,包括轨迹规划与运动机构同阶与不同阶的伺服控制,提出了前馈加反馈的PID控制办法。然后用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,结果表明该控制办法能使机器人运动误差控制在允许的范围内,提高运动系统的稳定性。