国外品牌的工业机器人控制系统底层几乎不开放,与外界的通讯也都有各自相对复杂的协议,这对国内工业机器人的集成应用造成了很多限制与不便。针对此种情况,本文在开放式的运动控制系统的基础上完成了多种构型机器人的运动仿真和人机界面设计,目的是帮助机电工程师减少机器人构型分析与编程工作,进而加快开发非标自动化设备控制系统的速度。本文基于LabVIEW的可视化编程和CoDeSys的控制系统,利用EtherCAT总线技术,搭建了一套开放式的运动控制系统。在对CoDeSys系统深入研究基础上,分析了PLCopen功能块的单轴模块,剖析了该模块的指令以及执行指令之后轴处于的状态,应用NI OPC服务器实现了上位机LabVIEW与下位机CoDeSys的通讯。在此基础上,对机器人进行了运动控制器HMI设计。本文选取SCARA型和六自由度关节型机器人作为研究对象。首先,通过LabVIEW与SolidWorks的引擎技术,完成机器人模型的参数化设计和可视化显示。其次,采用D-H法和代数法对两种型号机器人进行正逆运动学求解。最后,应用关节空间内的多项式插值方法,实现机器人的轨迹规划与仿真。基于LabVIEW实现了机器人的仿真系统,所开发的软件具有机器人模型的动态显示、运动学仿真、轨迹仿真等功能。本文对SCARA型机器人和六自由度关节型机器人进行HMI界面设计,所设计的界面包含机器人模型选择(分为SCARA型和六自由度关节型)、几何参数设置、运动学仿真、点动/自动、信息显示、参数设置、报警、示教与再现、G代码编程等功能。