首先，结合一个具体的工程项目(机器人片烟解包系统的研发)，构建了一个通用关节机器人的仿真系统，对6自由度机器人进行了数学建模和仿真研究。推出了N自由度机器人的运动学数学模型，然后基于牛顿欧拉方程建立了机器人的动力学模型。用此种方法建立的模型随着自由度的增加，机器人模型的复杂程度相对其他方法来说增加较慢，迭代速度快。借助MATLAB和SIMULINK强大的计算和绘图功能实现了N自由度机器人的运动轨迹的实时检测、运动学求解、动力学求解、轨迹生成、机械手动态演示等功能，可以用于机器人教学或用于工业应用中的机器人选择、仿真演示或实时检测，具有较高的应用价值。其次，综合应用Pro/ENGINEER和ANSYS对拆包机械手进行了三位实体建模仿真。包括机械手的运动仿真、干涉校验、有限元分析、结构分析、强度分析、模态分析等。仿真效果良好，为同种的工业应用设备的研发提供了一种设计分析模式，具有一定的实际应用价值和参考价值。 最后，对现场总线技术在机器人拆包系统中的应用进行了探讨。介绍了工业用Profibus-DP现场总线技术的研究和应用现状，以及SIMATICS7-400系列PLC的硬件组成及软件设计，详细说明了卷烟厂中烟包解包系统的Profibus-DP总线控制系统的构建过程。 纵观全文，有以下几个创新点：(1)提出了一种计算雅克比矩阵的简单方法，推出的雅克比矩阵简化了机器人运动学； (2)把机器人运动学、动力学以及轨迹生成都集成到了MATLAB环境中，可以很方便的得到机器人的各种运动学及动力学参数，人机界面友好，程序便于修改和扩展； (3)通过Pro/E与ANSYS的集成应用，方便快捷的对机械手进行了有限元分析和校核，在方案初步设计阶段对可能出现的问题做出检测和改进，可节约大量产品试制时间和试验经费，有着重要的现实意义； (4)在机器人拆包系统中对Profibus-DP现场总线技术做了具体的应用扩展，为同类工业控制提供了一个范例。