Para melhorar a eficiência do trabalho e permitir que o robô conclua tarefas específicas no menor tempo possível, deve haver um planejamento de movimento razoável. O planejamento de movimento offline é dividido em planejamento de caminho e planejamento de trajetória.
O objetivo do planejamento do caminho é tornar a distância entre o caminho e o obstáculo o mais longe possível e o comprimento do caminho o mais curto possível; O objetivo do planejamento de trajetória é tornar o tempo de execução do robô o mais curto possível ou a energia o menor possível durante o movimento do espaço articular do robô. O planejamento de trajetória adiciona informações de séries temporais com base no planejamento de caminho e planeja a velocidade e a aceleração do robô ao executar tarefas para atender aos requisitos de suavidade e controlabilidade de velocidade.
Ensinar e reproduzir é um dos métodos para alcançar o planejamento do caminho. O ensino e o registro dos resultados do ensino por meio do espaço operatório são repetidos durante o processo de trabalho. O ensino no local corresponde diretamente às ações que o robô precisa realizar, e o caminho é intuitivo e claro. A desvantagem é que requer operadores experientes e consome muito tempo. O caminho não é necessariamente otimizado. Para resolver os problemas acima, um modelo virtual do robô pode ser estabelecido e o planejamento do caminho da tarefa pode ser concluído por meio de operação visual virtual.
O planejamento do caminho pode ser realizado no espaço comum. A B-spline quintica pode ser usada como a função de interpolação da trajetória da junta, e a integral do quadrado da aceleração em relação ao tempo de movimento pode ser otimizada como a função objetivo para garantir que o movimento de cada junta seja suave o suficiente. Alternativamente, a trajetória da junta do robô pode ser interpolada usando quintic B-spline, e os valores finais de velocidade e aceleração de cada junta do robô podem ser configurados arbitrariamente de acordo com os requisitos de suavidade. Além disso, o planejamento da trajetória no espaço articular pode evitar a singularidade do espaço da operação. Uma equipe também projetou um algoritmo de otimização de trajetória conjunta para evitar a singularidade no espaço comum. Usando a redundância de uma função conjunta de um robô de soldagem a arco 6-DOF no processo da tarefa, considerando a singularidade do robô e as restrições da junta como restrições, o método TWA é usado para cálculo de otimização.
O planejamento do caminho do espaço comum tem as seguintes vantagens em comparação com o planejamento do caminho do espaço de operação:
1. O problema de singularidade do robô no espaço operacional é evitado;
2. Como o movimento do robô é controlado pelo motor da junta, um grande número de cálculos de cinemática direta e cinemática inversa são evitados no espaço da junta;
3. A trajetória de cada junta no espaço da junta é conveniente para a otimização do controle.