Työn tehokkuuden parantamiseksi ja robotin suorittamiseksi tietyt tehtävät mahdollisimman lyhyessä ajassa on oltava järkevä liikesuunnittelu. Offline-liikkeen suunnittelu on jaettu polun suunnitteluun ja liikeradan suunnitteluun.
Polun suunnittelun tavoitteena on tehdä polun ja esteen välinen etäisyys mahdollisimman pitkälle ja polun pituus mahdollisimman lyhyt; Ratasuunnittelun tarkoituksena on tehdä robotin ajoajasta mahdollisimman lyhyt tai energiasta mahdollisimman pieni robotin yhteisen tilaliikkeen aikana. Ratasuunnittelussa lisätään aikasarjatiedot polun suunnittelun perusteella ja suunnitellaan robotin nopeus ja kiihtyvyys tehtäviä suoritettaessa tasaisuuden ja nopeuden hallittavuuden vaatimusten mukaisesti.
Opetus ja toisto on yksi tapa suunnitella polkua. Opetus ja opetustulosten kirjaaminen toimintatilan kautta toistetaan työprosessin aikana. Paikan päällä tapahtuva opetus vastaa suoraan robotin suorittamia toimia, ja polku on intuitiivinen ja selkeä. Haittapuolena on, että se vaatii kokeneita käyttäjiä ja vie paljon aikaa. Polkua ei välttämättä optimoida. Yllä olevien ongelmien ratkaisemiseksi robotista voidaan muodostaa virtuaalinen malli ja tehtävän polun suunnittelu voidaan suorittaa virtuaalisen visuaalisen toiminnan avulla.
Reitin suunnittelu voidaan tehdä yhteistilassa. Kvinttistä B-spliiniä voidaan käyttää nivelradan interpolointifunktiona ja kiihtyvyyden neliön integraalia suhteessa liikeaikaan voidaan optimoida tavoitefunktioksi varmistamaan, että jokaisen nivelen liike on riittävän tasaista. Vaihtoehtoisesti robotin nivelrata voidaan interpoloida kvinttisen B-splinen avulla ja robotin kunkin liitoksen nopeus- ja kiihtyvyyspäätearvot voidaan konfiguroida mielivaltaisesti tasaisuusvaatimusten mukaisesti. Lisäksi yhteistilan lentoratasuunnittelulla voidaan välttää toimintatilan singulaarisuus. Ryhmä on myös suunnitellut yhteisen liikeradan optimointialgoritmin välttääkseen singulaarisuuden yhteistilassa. Optimointilaskennassa käytetään TWA-menetelmää käyttämällä tehtäväprosessissa 6-DOF-kaarihitsausrobotin liitosfunktion redundanssia, ottaen huomioon robotin singulaarisuuden ja liitosrajoitukset.
Yhteisen tilapolun suunnittelulla on seuraavat edut verrattuna käyttötilan polun suunnitteluun:
1. Robotin singulariteettiongelma toimintatilassa vältetään;
2. Koska robotin liikettä ohjaa nivelmoottori, vältetään suuri määrä eteenpäin- ja käänteiskinematiikkalaskelmia niveltilassa;
3. Jokaisen liitoksen liikerata liitostilassa on kätevä ohjauksen optimointia varten.