Como tipo de robot espacial, el sistema de combinación en cascada de dos brazos (TACCS) se ha aplicado para realizar operaciones auxiliares en diferentes ubicaciones fuera de las cabinas espaciales. La relación de acoplamiento de movimiento de dos brazos y los obstáculos complejos circundantes hacen que la planificación de trayectorias sin colisiones de TACCS sea más difícil, lo que se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse. Para el problema anterior, este documento propuso algoritmos de optimización de planificación de trayectorias sin colisiones y de tiempo-energía mínima, considerando el acoplamiento de movimiento de dos brazos. En este método, se establece el modelo cinemático inverso (IK) basado en tornillos de TACCS para proporcionar la base para la planificación de movimiento en el espacio de las articulaciones al desacoplar todo el problema IK en dos subproblemas de IK de dos brazos; se establece el modelo de cálculo de distancia mínima basado en la forma de envolvente geométrica híbrida y funciones de distancia básicas, que pueden proporcionar la base de datos eficiente y precisa para la condición de restricción de evasión de obstáculos de la optimización de trayectorias. Además, se presentan algoritmos de optimización de una y dos capas al considerar el tiempo de movimiento y el consumo de energía como objetivos y al tener en cuenta las restricciones de evasión de obstáculos y cinemáticas. Finalmente, a través de casos de ejemplo, los resultados indican que la optimización de dos capas tiene una mayor eficiencia de convergencia bajo la premisa de garantizar el efecto de optimización al separar variables y términos de restricción. Este trabajo puede proporcionar apoyo teórico y metodológico para las aplicaciones eficientes e inteligentes de TACCS en el ámbito espacial.