随着机器人产业的蓬勃发展,以及该产业属于能源密集型产业,如何降低机器人作业过程中的能耗是推动该产业升级的关键所在。基于能量管理策略,研究机器人作业轨迹规划及实现其虚拟可视化具有重要意义。本课题以六自由度ER7B-C10机器人为研究对象,在研究其运动学空间姿态的坐标矩阵变换,以及基于D-H建模方法建立其连杆坐标系的正逆运动学分析的理论基础上,完成基于能量管理策略的机器人轨迹规划及可视化研究。在基于能量管理策略的机器人轨迹规划的研究中,首先提出了一种改进蜻蜓算法,克服了原始蜻蜓算法的收敛速度慢、求解精度低、易陷入局部最小值和易出现早熟等缺陷,借助8个标准测试函数进行实验验证,实验结果表明本课题所提出的改进蜻蜓算法在收敛速度和寻优精度方面改进效果显著,为了保证高精度的控制要求,采用五次B样条曲线对机器人关节空间的关键点序列进行连接;然后在动力学的基础上提出了机器人轨迹能量管理策略,建立了机器人轨迹能量管理模型,并基于改进蜻蜓算法对能量管理模型进行优化和实验对比验证;最后针对ER7B-C10机器人模型虚拟样机进行仿真实验,实验结果表明优化后的机器人各关节轨迹曲线以及速度和加速度曲线连续、无突变,进一步证明了本课题所提出的改进蜻蜓算法的有效性。在基于Unity3D开发平台搭建机器人虚拟现实可视化仿真系统的研究中,首先确定机器人仿真系统的总体方案,并阐述了机器人可视化仿真系统的功能模块;然后将ER7B-C10型六自由度机器人加载到Unity3D开发平台中,对用户界面、参数设置等模块进行设计;最后基于Unity3D开发平台实现能量管理策略下ER7B-C10型六自由度机器人作业轨迹规划的虚拟现实可视化仿真实验。本次研究应用改进蜻蜓算法实现了基于能量管理策略的机器人轨迹规划,以及利用Unity3D虚拟现实可视化开发平台交互性强、开发效率高的优点,搭建了 ER7B-C10型六自由度机器人基于能量管理策略的作业轨迹可视化仿真系统,有助于在优化能耗指标策略下完成机器人的示教编程,为不同类型的机器人在该领域的研究提供了参考。