如今,工业机器人技术迅速发展,应用领域更加广泛。在大多实际应用中,机器人的基座位置保持不变,一旦摆放位置不合适,机器人的运动轨迹会受到影响,导致操作低效和奇异,甚至存在安全隐患。基座的初始放置位置对工作性能表现有较大影响,因此在执行任务时,如何选取较优的基座位置非常重要。利用相应的优化算法,最终得到机器人与任务间的相对位置关系,这样将会减少不断尝试摆放位置的繁琐操作,使工业机器人的放置简单和智能化,对机器人工作站的布局起着一定的指导作用。本文将优化算法应用在工业机器人放置的问题上。针对特定任务,对机器人运动学以及动力学的各个性能指标分别进行分析,并将单个性能指标作为优化目标,选择遗传算法与非线性规划算法相结合对基座位置进行优化,旨在找到一个最优的工业机器人基座位置,使得工作性能大幅度提高。首先,基于旋量理论建立串联机器人的运动学模型,进行正逆运动学计算,并在这一基础上,研究轨迹规划,对三种常见的轨迹进行多项式插值、姿态和位置插值,得到连续平稳的运动。其次,研究并计算机器人的工作性能评价指标,主要包括运动灵活性、动力学可操作度、时间、能耗等多个重要指标,将单个指标作为优化目标,同时分析了不同基座位置对性能指标产生的影响。最后,设定三类常见轨迹为特定的任务,工作性能评价指标为优化目标,选择非线性规划遗传算法对基座位置进行单目标优化,以找到最优的基座与任务之间的相对位置,并给出了多个较优的位置或区域,使研究更具实际参考价值。