近年来随着汽车,钢铁,建造行业的快速发展,生产效率成了这些行业发展的关键,工业机械臂以其高速度、高精度、持续劳动时间长发挥着巨大的作用。SCARA(Selectively Compliance Assembly Robot Arm)机械臂属于平面关节型机械臂。平面关节型机械臂指的是不仅可以在XY平面内定位而且还能抓取此平面上的物体,旋转关节的轴线相互平行可以定位,垂直移动的直线关节实现升降运动抓取物体。在实际生活与工作中,SCARA机械臂凭借其高速度、高精度、高刚性、安装空间小及设计自由度大等优点得到大规模的应用,可以组装成焊接机械臂、点焊机械臂、点胶机械臂、拿放机械臂及光学检测机器人等,大幅提高装配、焊接、密封、拿放等工作效率。与此同时,机器人学的创立以及其自身学科的发展,工业领域需求变化多样,使得工业机械臂向着多自由度扩展,机械臂每增加一个自由度,其关节间协调作业的难度就会呈几何倍上升,如关节与关节之间的路径约束,姿态约束等问题。因此研究机械臂的轨迹运动是控制机械臂作业的基本,是实现多自由度机械臂控制的最终目标,也是其价值的真正体现。由于轨迹规划在SCARA型机械臂高效稳定运行中所起的重要作用,本文针对小型物件搬运为作业任务,设计一种SCARA工业机械臂轨迹规划的算法,并以四自由度机械臂和六自由度机械臂为控制对象对轨迹规划算法研究,通过在笛卡尔坐标空间中进行直线插补和圆弧插补进行机械臂的轨迹规划,仿真结果表明,运用轨迹规划可以有效地提高机械臂的控制精度和工作效率。本文共有五个章节,各章节主要内容如下：第一章,首先针对课题所选类型的机械臂进行了调研,从应用方向前景和所带来的实时效应说明了研究的意义。第二章,对于小型物件搬取实际需求,选用四自由度机械臂为控制对象,针对作业需求确定了传动方案,介绍四自由度机械臂控制系统的软硬件构成,论证了系统选用的合理性及可行性。第三章,将搬取物件看作客户给出的实际需求进行需求分析,并对固高机械臂进行运动学正反解,简单阐述了轨迹规划的概念及轨迹规划器的核心插补运算。第四章,对轨迹规划算法进行代码编程,并在Matlab上建立PUMA560六自由度机械臂的仿真模型。第五章,总结本文工作,并提出不足和展望。