随着工业水平的不断提升,工业生产自动化、智能化已成为一个不可逆的发展趋势。工业升级的重要环节就是机器人应用到工业生产的各个领域,工业机器人的研究已成为近些年研究的热点。本文以六轴工业机器人基础,设计了一个基于OpenGL的机器人运动学以及轨迹规划仿真系统,主要工作内容包括以下几个方面:以C#与OpenGL为基础搭建了一个三维的仿真环境。采用一种改进的D-H参数法建立了机器人的连杆坐标系,并以此为基础建立了机器人正向运动学模型,求得了机器人正向运动学解。以机器人正向运动学模型为基础,通过机器人末端速度与关节速度的关系对机器人运动学逆解问题进行分析,建立了机器人的速度雅可比矩阵,并结合旋量法优化了雅可比矩阵的建立过程。使用了高斯-塞尔德迭代方法代替雅可比矩阵的求逆,避免了高阶矩阵的求逆运算,提高了运动学逆解的求解速度。分析了机器人常见的几种奇异情况并给出了判断方式。根据机器人关节空间以及笛卡尔空间的轨迹规划问题,设计了常用运动轨迹的算法。基于关节平移以及位姿平移指令设计了机器人的虚拟示教系统,并且以LUA脚本为基础开发了一种机器人离线编程语言。本文结合虚拟仿真技术以及工业机器人运动学理论,搭建了一个六轴机器人仿真系统,验证了所述的机器人正逆运动学算法的正确性及提出的轨迹规划算法的可行性。以轨迹规划算法为基础设计了虚拟示教系统,实现了仿真系统的虚拟示教功能,使用LUA脚本语言设计了机器人的离线编程功能,降低了仿真系统的使用难度,提高了仿真系统的实用性。