对用户而言，在描述机器人作业任务时，一般将机器人的运动看作把工具坐标系｛T｝（或者工件坐标系｛G｝）相对于工作台坐标系｛S｝（用户坐标系）的一系列运动更为方便。这种方式的主要优点是把作业路径描述与具体的机器人和末端执行器分离开来，从而形成模型化的作业描述方法，这也是描述机器人作业的通用方法。一旦机器人的基坐标系和工作台坐标系（用户坐标系）的位姿关系准确建立（一般可以通过示教完成），可利用坐标变换，变换成工具坐标系相对于机器人基坐标系的运动，从而可以通过工业机器人的运动指令完成上述作业任务。

轨迹规划，就是要确定完成作业任务的工具坐标系TCS原点TCP的轨迹Oi［xi，yi，zi］以及在该点工具坐标系TCS的姿态Ri，如图6-4所示。为叙述方便，可以把它们写成Pi｛Oi，Ri｝，即工具坐标系TCS相对于工作台坐标系的位姿。轨迹规划，就是确定作业起始点、中间点以及终止点的位姿，也就确定位姿序列｛P 1｛O1，R1｝，P 2｛O2，R2｝，…，Pi｛Oi，Ri｝，…，Pn｛On，Rn｝｝。

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图6-4　工具坐标系运动的位姿系列

轨迹规划可以在机器人关节空间进行，也可以在直角坐标空间中进行。在关节空间进行规划时，是将关节变量表示成时间的函数，并确定它的一阶和二阶时间导数；在直角坐标空间进行规划时，首先要根据作业要求，确定工具坐标系TCS在路径点和中间点的位姿和速度，然后可利用机器人逆向运动学求出关节位移；再利用速度雅可比矩阵的逆矩阵求出关节速度。