工业机器人指的是面向工业领域的多关节、多自由度机器人，主要从事搬运、焊接、组装等工作，广泛应用于汽车制造、半导体加工等行业。随着加工精度和加工工序复杂度的日益提高，多自由度关节型机器人需求量与日俱增。在国外多自由度工业机器人已经是非常成熟的产品，但在我国尚处于发展阶段，因此加对大工业机器人核心技术的研究力度，缩短与国外的差距，这对于我国制造业的发展有着非常重要的意义。本课题首先研究了工业机器人在国内外的发展现状以及市场需求，并分析工业机器人控制系统的基本框架以及主流的控制方案。在吸取现有方案优点的基础上，提出基于EtherCAT总线的开放式6轴工业机器人控制方案。硬件以工业级PC机为核心，再配以支持EtherCAT总线的运动控制板卡、伺服单元以及IO模块等。软件以LinuxCNC为核心，通过添加人机界面、EtherCAT主站通信协议栈及改进型机器人控制算法，完成整个软件系统。工业级PC机运行LinuxCNC数控软件，完成各个轴控制量的计算，然后通过EtherCAT总线将控制量发送到运动控制板卡或者是伺服单元。PC机采用低功耗嵌入工控机，硬件其余部分主要包括6轴运动控制板卡、扩展IO板卡。具体而言包括EtherCAT从站接口电路、CAN通信接口电路，ARM控制电路、FPGA电路、伺服单元接口电路、IO输入输出电路等。在完成系统硬件研究与设计的基础上，对系统的软件展开研究，主要包括PC机软件和板卡软件。通过采用成熟的LinuxCNC数控软件，简化PC机软件的研究，但还需对EtherCAT主站以及基于HAL机制的EtherCAT主站与LinuxCNC间的通信进行研究。板卡软件主要包括EtherCAT从站通信协议、基于ARM的从站控制软件、基于FPGA的正交脉冲收发IP核等的研究与开发最后，介绍在现有条件下测试平台的搭建，并对系统部分性能进行测试。主要包括运动控制板卡输出脉冲和模拟量精度测试、6轴工业机器人控制器控制精度测试等。