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码垛机器人具有作业效率高、码垛稳定等优点，解放工人繁重体力劳动，已在各个行业的包装物流线中发挥强大作用。码垛机器人主要适应对象为大批量、重复性强或是工作环境具有高温、粉尘等条件恶劣情况。如何能够保证码垛机器人快速、准确、稳定地抓取、搬运和放置货物，是码垛机器人的主要目的。因此，弄清码垛机器人标准作业流程，对码垛任务的关键环节轨迹规划进行分析总结对于实现码垛机器人的主要目的很有必要。

1.码垛机器人轨迹规划研究现状

码垛机器人的运行离不开运动轨迹的规划。机器人轨迹规划属于机器人底层规划范畴，主要研究的是机器人在关节空间和笛卡尔空间的运动规划和轨迹生成方法。实用的码垛机器人运动轨迹应满足平滑、平稳、加减速效率高的要求。

2.轨迹优化

轨迹优化是在轨迹规划的基础上，进一步改善轨迹的性能。轨迹优化的主要原因有两个：一是由于作业任务限制，需要改善轨迹才能完成作业;二是实际作业要求需要获得更大的效益，为此需要提高效率、减少能力消耗、减少冲击等。

码垛机器人在进行轨迹规划和优化需要重点考虑以下两个方面：①速度。衡量机器人的一个重要性能指标是码垛的工作效率。也就是说要保证机器人如何让机器人快速的实现来回运动，并且持续保持。②平稳。在实际码垛任务中，码垛机器人需要频繁快速启停，势必对机械本体造成冲击和磨损。因此码垛机器人在运功规划过程中一定要考虑稳定性和平滑性需求。

3.码垛机器人轨迹规划发展趋势

随着制造业和科学技术的不断发展和进步，工业自动化生产中的工况越加复杂，且对精度的要求越来越高，这对码垛机器人的轨迹规划提出了更高的要求。轨迹规划需要向高精度、模块化及智能化等方向发展。主要发展趋势体现在以下几个方面：

①结合实际工作模式，综合各种因素实现高可靠性，达到全局最优。实际应用中，对轨迹进行规划，需要综合考虑码垛机器人本体的重量、电机的工作转速、负载的特性等许多因素。需要在考虑上述诸多因素的前提下，针对具体的工况进行轨迹规划，从而达到高可靠性。而不是像目前的研究，针对某一方面，在既定的条件下进行特定优化，需要考虑诸多因素实现轨迹规划的全局最优。

②将虚拟现实技术应用于码垛机器人轨迹规划系统。虚拟现实（Virtual Reality，VR）具有直观、逼真、沉浸的三维视觉效果，在进行码垛机器人的轨迹规划的时候，利用此特点可以提供一种易于设计和交互的模式。另外，坐标变换、路径规划等领域是虚拟现实和机器人学都需要关注的领域，二者在很多领域的技术相关性很大，这为虚拟现实技术广泛地应用在码垛机器人中提供了充分的条件。

③轨迹规划算法朝模块化、集成化和智能化发展。轨迹规划算法对于机器人使用者来说非常难懂。这就要求轨迹规划算法能够模块化，进行软件封装，最后集成各种功能，形成一款易用性高和功能强大的软件，为机器人跟着提供全配套智能解决方案。目前，这一趋势在当前主流品牌的工业机器人制造企业的工业亚博 中早有体现，如ABB RobotStudio，Fanuc的RoboGuide，KUKA.Sim pro等。这些软件封装机器人轨迹规划及控制算法等功能模块，能够实现快速建模、高效编程和实时验证。这些亚博 提供简单易用的界面。使用者通过简单的培训或者阅读说明书，就可以快速使用工业机器人完成任务，大大地降低了工业机器人的使用门槛。软件使用者不需要了解轨迹规划算法，也能独立快速地完成轨迹设计。