工业机器人在工业生产中应用越来越广,它在机械加工中的应用也得到了迅猛发展,传统的复杂曲面结构工件的加工,通常需要数字加工中心完成。对于高精度、高硬度的复杂工件加工,五轴联动数字加工中心具有明显优势。但对于硬度不高、精度要求不很高的复杂曲面工件的加工,使用五轴联动数字加工中心,工件的加工成本居高不下。工业机器人通过合理规划其运动轨迹,能够便捷的实现复杂曲面的切削加工,在软质材料复杂曲面加工中体现出了其优势。本论文针对软质材料复杂曲面加工,研究工业机器人的运动轨迹规划,实现以六自由度机器人对复杂曲面加工的仿真研究。本文研究中,以叶轮做为加工对象开展了工业机器人轨迹规划研究。由于叶轮在复杂曲面工件中,是比较具有代表性的机械工件,其曲面加工在机械加工中实现的难度较大。通过控制机器人的运动,实现叶轮的加工具有通用性意义。首先,利用MATLAB软件建立了切削机器人的D-H数学模型,建立了切削机器人各关节及末端执行器的坐标系,对坐标系的位姿进行了分析并进行了坐标变换。对切削机器人的运动学进行了分析,对切削机器人的逆解算法进行了介绍,为轨迹规划奠定基础;其次,研究了工业机器人的笛卡尔空间轨迹规划算法,结合叶轮曲面特点,采用三次B样条插补算法对轨迹进行了规划。为了实现机器人加工过程中的平稳圆弧加工过渡,对机器人切削刀具的进给速度进行科学分析,将加工速度分为加速、匀速、减速三个阶段。针对加工效率的需要,研究中对三次B样条插补算法进行了改进,改进后的算法实现了机器人对叶轮样条曲线加工的稳定、快速、精准加工;再次,仿真分析了规划后的轨迹以及进给速度,通过广义逆解算法得到路径点处各关节角、角速度以及角加速度曲线,通过正运动学解求出机器人末端轨迹,对规划前后的关节数据以及机器人的实际运行效果进行了对比分析,证明了改进算法及规划轨迹的正确性;最后,针对仿真研究结果,利用ADAMS软件在特定型号的机器人模型中进行了软件仿真实现,在ADAMS软件中设计的虚拟样机能够运行快速稳定、圆弧过渡平衡、无顿挫。本文以6R切削机器人作为复杂曲面加工的机器人,以叶轮为对象,对叶片曲面进行了机器人切削加工仿真研究,对叶片加工中的路径进行了切削轨迹规划。通过轨迹规划前后对比分析以及ADAMS软件仿真验证,证明了本文的轨迹规划算法以及运动规划方案可以使机器人按照给定切削路径实现平稳、高精度的运行,为工业机器人加工复杂曲面奠定了基础。