有色金属材料是国家经济发展过程中重要的基础原材料,金属铝用途广泛,目前已经成为现代经济发展的基础材料,在国民经济建设中占有举足轻重的地位。铝锭在浇筑过程中会产生浮渣,需要及时清除,打渣工序是金属冶炼过程中的重要工序。人工打渣时存在高温液体飞溅、爆炸、防护不利等安全隐患。工业机器人能够代替人工在高温、噪声和危险的环境中工作,研究自动化的打渣机器人系统代替人力对于企业安全生产及降低成本具有重大意义。实际生产中的打渣工序,铸模运动速度较快,因此,如何使机器人快速、有效地完成自动化打渣任务是研究的重点和难点,轨迹规划可以使机器人在作业时避开障碍,完成工作任务的同时优化运动路径,减少作业工时,提高打渣效率。因此,打渣机器人的轨迹规划研究意义重大。本文以打渣机器人末端渣铲的运动轨迹为研究对象,对该机器人本体的运动学、动力学进行了分析,对渣铲的轨迹规划与优化做出了研究。针对某电解铝生产企业使用的自动打渣机器人,分析了其自动化打渣作业平台结构及主要组成部分。并且规划了机器人的基本任务及工作路径。针对打渣机器人本体进行了运动学建模及仿真分析。采用改进后的D-H参数法建立机器人的正逆运动学方程。利用联合仿真技术,对打渣机器人工作过程进行了仿真验证。利用拉格朗日法和仿真软件,构造打渣机器人虚拟样机,对打渣机器人的动力学建模分析及仿真验证。根据打渣机器人的工作过程,采用五阶插值法,对打渣机器人的工作路径规划做出了优化。进行可视化模拟仿真技术,验证对比了优化前后的机器人的运动轨迹。优化后的工时缩短了1.2s,整体打渣速率提高了13%左右,提高了工作效率,降低了企业的生产成本。