随着科学技术的发展,水下机器人已经广泛应用到海洋勘测。水下机器人及机械手的轨迹规划对机器人的作业有重要意义。本文以水下机器人及作业机械手为研究对象,针对轨迹规划进行研究。本文主要包括了以下几个方面的内容:首先,介绍了水下作业机械手的特点和组成结构、分析了其工作原理。并用D-H方法建立了机械手的运动学模型,用反变换法对其进行了运动学反解。在此基础上,讨论了机械手工作空间的形成、特点和求解方法,并对机械手的工作空间进行仿真。其次,详细的介绍和分析了Khatib的人工势场模型。先对本文的机械手作业平台进行受力分析,建立人工势场的模型。再在该模型的基础上,设计了机械手作业平台的路径规划方案,并仿真证明运用人工势场模型能够准确的进行路径规划。再次,介绍了几种经典的轨迹规划算法及进行三次样条的插值,如关节空间空间规划,笛卡尔空间空间规划;对上面几种方法分别编程实现,进行了轨迹实时生成和Matlab的仿真,验证了所规划轨迹的正确性。随后,介绍了二次规划模型,用二次规划模型代替了经典的关节空间轨迹规划法。在速度和加速度的约束条件下,使用二次规划算法获得了运动时间最优的关节轨迹,将所用算法与现有算法对比表明了所用算法的优越性。