本发明公开了一种连续在轨运动的主体和分离体轨迹捕获实验运动分配方法。该方法通过采集当前时刻分离体模型和主体模型的当前位姿，获得下一时间步长的分离体模型和主体模型的理论位姿，计算X、Y、Z向相对位置变化距离；按行程余量比重分配主体机构和分离体机构的运动；控制主体机构和分离体机构完成X、Y、Z向运动以及各自角度运动，到达下一时间步长的主体模型和分离体模型理论位姿。该方法能够避免主体机构和分离体机构同向运动，提高实验空间的利用率，获得更长的实验时间和更多捕获的轨迹点位数量，提高主体机构和分离体机构的使用寿命，具有计算简单快速，运行高效可靠的优点。