机器人是人类20世纪最伟大的发明之一。让机器人更为人性化地为人类服务是人类社会发展的内在动力,而集多项学科与交叉技术的机器人技术是实现这一伟大理想的桥梁。机器人仿真,尤其是可视化仿真在机器人研究与应用中发挥着重要的作用。因此,寻求简单而有效的方法来实现机器人的可视化仿真,具有重要的意义。本文系统的论述了基于OpenGL的工业机器人三维可视化仿真实现的相关理论、技术和算法。首先,对机器人的运动学进行了深入的研究,利用符号软件Mathematica建立了6R工业机器人的运动学模型,并且给出了具有代表性的Puma560机器人运动学反解的符号表达式,为系统仿真提供了算法基础。其次,系统的论述了OpenGL以及三维可视化的相关理论,技术和应用。详细说明了可视化仿真所涉及到的主要技术,包括可视化映射技术,数据管理与操纵技术,人机界面技术,系统实现技术。说明了如何在MFC中使用OpenGL以及使用过程中的应该注意的问题。最后,根据上述理论及结果,设计并开发了基于OpenGL和Visual C++的6R工业机器人可视化仿真系统,创新性的将Java程序中的MVC设计模式应用到了C++程序中,使软件在健壮性,代码重用和结构方面上一个新的台阶。该系统实现了机器人操作和仿真的三维图形可视化,对于理解三维空间以及变形,机器人建模,正向和反向运动学计算,验证机器人工作原理、工作空间,进行轨迹规划都具有重要的指导意义。