伴随着工业信息化技术的不断提高,在自动化生产中工业机器人施展出的作用愈加明显。机器人仿真作为机器人性能和工作特点的有效研究工具,在机器人研究领域占据重要地位,为生产制造提供有效的参考依据。计算机技术与互联网技术的兴起,尤其是虚拟现实、云计算、大数据等新兴技术,为机器人仿真研究提供了新的思路。本文在现有机器人仿真研究的基础上,基于虚拟现实与云制造技术,对机器人加工仿真、机器人示教、机器人在线选型等功能进行研究开发与集成,初步搭建了一个面向工业机器人的云制造仿真服务原型系统。主要研究内容如下:(1)对工业机器人的运动学进行推导,求解ABB IRB4600-60/2.05型号机器人的正逆运动学问题,并对其末端执行器的运动轨迹进行规划。(2)针对当前机器人示教普遍存在的地域限制,设计了一种虚拟示教器与虚拟机器人的示教方案。使用正则表达式进行RAPID语言的解析与编译,设计其语言解释器。参照真实的机器人示教器,进行示教器界面及功能设计,并将其部署在移动端,通过RPC技术实现与虚拟场景间的通信。(3)应对当前云制造服务在机器人领域的迫切需要,收集目前国内外庞大的机器人信息,设计机器人信息数据库,用于工业机器人的在线选型。基于现有案例建立规则,推理实现机器人焊接工艺的自动生成,为用户提供机器人焊接解决方案的推荐。(4)针对机器人焊接仿真,为了实现交互指定机器人焊接路径的功能,文中提出一种基于二面角与曲率判断的三角网格模型特征快速提取算法,可以准确高效地提取模型的点、线特征。(5)针对机器人磨抛、切削等加工过程的材料去除仿真,对三角网格模型的布尔减运算算法进行研究,提出了一种改进的空间三角面片快速求交算法。文中开发的系统基于虚拟现实技术与云制造服务理念,扩展了机器人仿真系统的开发形式,将仿真功能与制造信息服务进行集成,可用于机器人信息检索、机器人工艺生成、机器人示教、机器人加工仿真等工作,能有效运用在教学、实践、生产中,具有一定的实际应用价值。