可重构和柔性化已成为当前工业机器人的发展方向，传统的Pieper构型的工业机器人受构型的约束，难以满足构型多样化的需求，因此非Pieper构型的机器人成为了当前研究的热点。本文对其运动学模型进行了深入研究，在求解逆运动学模型的基础上规划末端运动轨迹，利用激光跟踪仪标定运动学精度，为实现6R机器人构型的多样化奠定了科学的运动学理论基础。主要研究内容如下:　　(1)以实验室自主研发的非Pieper构型的6R机器人为载体，介绍其控制系统硬件与软件的总体设计方案。基于D-H法建立机器人的各连杆坐标系，推导机器人正运动学模型，采用微分变换法构造雅克比矩阵，求解机器人的奇异位形。　　(2)研究非Pieper构型的6R机器人逆运动学模型，利用矢量乘法构造14个线性独立的逆运动学基础方程，结合消元法思想，采用特征值分解的方法，利用已知的连杆参数消去其中未知参量，将符号矩阵转化为数值矩阵，最终得到机器人逆运动学解。　　(3)对机器人末端执行器在笛卡尔空间和关节空间进行轨迹规划，运用四元数、三次样条插值等方法，实现机器人末端位姿的平滑轨迹运动，基于Robotics Toolbox对任务空间中任意三点确定的圆弧规划曲线进行关节空间轨迹仿真，并用样机对该轨迹规划算法进行验证，测试机器人末端轨迹规划精度。　　(4)根据微分变换思想，推导机器人误差模型，借助FARO激光跟踪仪，结合圆周法测量各连杆参数，采用几何辨识和参数辨识法确定机器人连杆参数误差，通过最小二乘估计法计算各连杆参数的补偿值，修正运动学模型，完成运动学标定。　　本论文所研究的非Pieper构型的6R机器人运动学分析，其末端轨迹规划精度满足码垛以及搬运等运动控制要求，具有一定的工程应用价值。