机器人运动轨迹是指机器人在完成某一作业过程中，其工具坐标系TCS原点（tool center point，TCP）的位移以及相应的工具坐标系TCS的姿态变化历程。

机器人的作业方式包括点位（point to point，PTP）作业（图6-1）和连续轨迹（continuous path，CP）作业（图6-2）两种。

点位作业是指在作业过程中，只要求工业机器人工具坐标系TCS在作业空间中某些离散的点满足指定的位置和姿态要求，而离散点之间的运动轨迹不做特殊规定。如图6-1a所示的机器人码垛，它的作业只要求机器人在抓取工件和放置工件时保证准确的位姿要求，而在抓取点和放置点之间的位姿并无特殊要求；图6-1b所示的机器人点焊也属于典型的点位作业。对于点位作业，一般只要求工业机器人在作业点之间运动尽可能快速。

图6-1　机器人点位作业

连续轨迹作业是指机器人的工具坐标系TCS在作业起始点和终止点之间的轨迹为设计要求的连续曲线。如图6-2所示的工件的弧焊即为连续轨迹作业，它要求机器人焊枪坐标系TCS严格按照设计规定的焊缝曲线运行，轨迹光滑、精确。

(www.daowen.com)

图6-2　工件弧焊

图6-3　机器人末端执行器的作业路径

机器人作业时对工具坐标系TCS一般有位置坐标［x，y，z］和姿态R的要求。根据作业任务要求而确定的机器人的一个特定位姿序列｛｛P i［xi，yi，zi］，Ri｝｝称为机器人的路径。如图6-3所示，机器人末端执行器从起始位置A运动到位置B，开始实施作业，到达位置C完成作业，然后返回起始位置A。由这三个特定位置A、B、C上工具坐标系TCS原点TCP的位置坐标以工具坐标系TCS的姿态形成的序列｛｛PA［x A，y A，z A］，RA｝，｛PB［x B，y B，z B］，RB｝，｛PC［x C，y C，zC］，RC｝｝构成机器人运动的一条路径。机器人的作业路径一般有多种，路径规划就是在多种路径方案中选择合适的一种。

机器人的轨迹是指工具坐标系TCS原点TCP在运动过程中的位移、速度和加速度以及TCS的姿态随时间的变化。如图6-3所示，在机器人从位置B到位置C实施作业任务，路径规划只是给出了机器人在位置B和位置C时的位置和姿态，由于机器人的运动是时间的连续函数，从位置B运动到位置C的过程中，需要确定机器人的工具坐标系TCS原点TCP的位置以及工具坐标系TCS的姿态随时间的变化规律，这就是机器人的轨迹。

轨迹的生成方法一般是先指定轨迹上的若干个点，如起始点、中间点和终止点，然后利用机器人逆向运动学求出机器人各关节变量的值；在两个点之间，按照一定的规律对关节变量进行插值，以确定一系列中间点的位置，这一过程通常称为轨迹规划。

对于商用工业机器人，用户通过示教或简单的描述来指定机器人期望运动，由机器人控制系统协助用户完成运动规划，包括完成路径规划和轨迹规划。