工业机器人凭借其高效率、智能化、自动化的优势,更多的应用于工业生产之中。如何以高效率、低能耗实现机械臂末端执行器沿预定轨迹平稳的运行依然是当前的研究热点。现有的轨迹优化算法主要以机器人运动学约束为主,本文以SR1-540六轴工业机器人为研究对象,以减少机械臂运行过程中的时间和所需能耗为目标,在约束条件中考虑了动力学约束,建立优化问题并通过凸优化方法求解得到最优轨迹。本文主要研究内容如下:（1）根据SR1-540机器人的结构参数建立标准D-H坐标系,分析机器人正运动学并计算坐标系之间的齐次变换矩阵。基于piper准则,求解逆运动学解。建立机器人动力学模型,计算关节力矩,用于后续能量优化的计算。（2）在轨迹规划方面,提出了基于SQP（Sequential Quadratic Programming）算法的能量最优轨迹规划方法。为了避免奇异性问题的出现,在关节空间规划能量最优轨迹。采用五次B样条曲线对求得的能量最优路径点插值,实现轨迹速度和加速度的连续。对于任意两点之间的插值,能量最优轨迹所需能耗与传统五次多项式插值轨迹相比,能耗减少了19.3%。对于多点路径规划,能量最优轨迹与笛卡尔空间直线插值轨迹相比,能耗优化效果可达到17.1%。（3）提出了沿目标路径的时间能量最优轨迹规划算法。以时间能量最优作为目标函数,施加运动学和力矩约束,建立优化问题。引入优化变量将优化问题转化为凸优化问题,利用MATLAB凸优化工具箱求解得到最优轨迹。通过施加对加加速度和力矩变化率的约束,得到运动更加平稳的最优轨迹。优化后的最终轨迹与能量最优轨迹相比,时间减少了29.9%,能耗减少了34.1%,实现时间、能耗和冲击的综合最优。（4）建立SR1-540机器人实验平台,运行时间能量最优轨迹。实验得到关节电机实时转速与转矩指令,关节速度的仿真结果与实验结果基本一致,有效验证了该算法所得最优轨迹的可行性。