工业机器人作为当今生活不可或缺的一部分,其能在很大程度上提高生产效率,变胞码垛机器人是一种能够发生构态变换的工业机器人。当前针对工业机器人的避障路径规划研究较多,针对变胞码垛机器人的避障路径规划研究较少,尤其是针对构态变换与避障结合的相关研究较少,制约了变胞码垛机器人的工程应用范围。本文针对一种新型可控变胞码垛机器人,主要从避障路径规划和可视化虚拟仿真平台开发搭建两方面进行研究,在众多的避障算法中选择了适用于变胞码垛机器人的A*算法,结合构态变换和避障两方面提出针对性改进,并搭建了可视化虚拟仿真平台,进行可视化虚拟仿真实验和实物样机实验。首先,对新型可控变胞码垛机器人进行运动学分析,分别建立了变胞平面坐标系和全局坐标系,并给出它们之间的坐标转换关系,使用闭环矢量法求解机器人运动学正解,使用数学分析法求解机器人运动学逆解,并确定机器人工作空间。同时在机器人末端执行器旁安装了双目摄像机并进行标定实验,将实验所得相机的内外参数与BM算法结合,开发程序完成对障碍物的识别定位,将障碍物的信息在全局坐标系中进行描述。其次,对变胞码垛机器人在路径规划中的构态变换需求和避障需求进行了分析,提出含有变胞代价的A*算法,能够分析运动过程中存在的变胞点,自动选取最佳变胞点并运动到最佳变胞点进行构态变换以及避开障碍物,基于改进的A*算法提出变胞码垛机器人避障路径规划方法。然后,分析变胞机器人搭建可视化虚拟仿真平台的需求,明确了模块化的开发思路。基于Visual Studio编译环境,使用C#语言开发窗体应用程序,开发机器人模型模块、运动学模块、避障路径规划模块和预览模块,基于三维建模软件开发可视化模块,搭建可视化虚拟仿真平台。最后,利用搭建的可视化虚拟仿真平台进行变胞码垛机器人可视化虚拟仿真实验,并进行实物样机实验,分析机器人避障运动情况和避障路径的平滑度,实验结果表明规划所得路径能够顺利避开障碍物,避障路径比较平滑且满足了机器人的变胞需求,验证了提出的避障规划算法的可行性和科学性。