工业机器人技术经过50多年的发展,如今已被广泛应用于汽车、电子电器、工程机械等诸多行业,目前国内工业机器人技术无论是在理论研究还是在工程应用上都远落后于国际先进水平,因此,对工业机器人关键技术进行深入研究对我国工业机器人技术的发展具有重大意义。本文以设计研发出一套适用于六自由度涂胶工业机器人的控制系统为目标,并对其涉及的关键技术进行了研究。本文以自主研发的六自由度涂胶机器人本体为控制对象,建立起了机器人的D-H运动学模型,推导了其正运动学方程,并分析了机器人运动学逆问题的封闭解法。考虑到实际中由于机器人具有较大的结构误差使得封闭解法不再适用,提出了一种基于泰勒展开式和雅克比矩阵的组合迭代算法,该算法结合两者的优点,有效解决了具有结构误差的运动学逆问题。对涂胶轨迹进行了分析,提出了适用于涂胶作业的轨迹规划方法。采用四元素来描述机器人的空间姿态,并利用球面线性插值和球面立方插值方法构造了机器人的姿态平滑轨迹,并推导了三维空间直线、圆弧的构造方程。提出了控制系统的总体方案,设计了涂胶机器人控制器,并搭建了涂胶试验平台。对控制系统软件进行了设计,包括总体架构的设计、人机交互及关键算法的设计与实现等,提出来基于三次自然样条曲线的涂胶路径平滑控制策略,进行了轨迹仿真与涂胶实验分析,结果表明该系统在涂胶作业中具有良好的运动平稳性。最后,在涂胶机器人控制系统的基础上,设计了基于DSP的嵌入式视觉定位系统,对涉及到的图像处理算法进行了分析,并进行了定位实验,结果表明该系统具有较好的视觉定位能力。