【摘要】以抚顺露天煤矿智能加水站三自由度机械臂加水作业时的震动安全问题为研究切入点，选取机械臂的运动特性作为核心研究对象。首先，通过改进 D-H 参数法完成坐标系的构建与运动学方程的推导，进而开展机械臂正逆运动学仿真分析，并完成露天矿机械臂的实体模型搭建工作。其次，通过 Matlab 蒙特卡罗法分析机械臂工作空间，生成工作空间云图，明确其可达工作位置，计算得出覆盖洒水车水口对中的所需范围。最后，采用 3 次多项式插值算法开展轨迹规划，将笛卡尔空间路径点转换为关节角度以实现运动控制，得到各关节位置 - 时间对应关系并绘制轨迹规划曲线。研究结果表明，该方法可使机械臂各关节运动平稳，实现关节滑动的平滑控制，消除冲击与振动现象，保障机械臂的工作效率与平稳性，显著提升其作业安全系数。