伴随着工业4.0的到来,国家经济转型,迅速发展了大量的高端智能装备。传统的激光熔覆使用人工近距离操作,对于大功率激光头而言,使操作人员有较大的安全隐患。利用机械臂来代替人工不仅能解决安全问题还能提高效率。在机械臂作业过程中,往往需要根据一组离散的数据点来构造一条光滑的曲线。传统B样条曲线的拟合精度较低,因其不经过原曲线型值点;曲线插值法又缺乏曲线的局部性,所以研究一种提高B样条曲线拟合精度的算法有着重要的意义及应用价值。首先,本文的研究对象为ABB IRB 1600六自由度工业机械臂,机械臂连杆坐标系统的构建主要应用了D-H法(Denavit和Hartenberg提出的构建法),而机械臂运动学方程的构建主要应用了齐次变换矩阵,以及求解机械臂运动反解的方法,从而推导得到运动中各关节角度公式,并在MATLAB中进行了仿真验证。然后从机械臂在工业制造的应用出发,研究了工业机械臂在笛卡尔坐标系中的路径规划问题。主要提出了B样条曲线拟合的一种改进算法——增加型值点的B样条曲线拟合算法,克服了传统拟合算法不经过型值点及曲线插值算法缺乏局部性的缺点,提高了传统B样条曲线拟合的精度。仿真实验证明改进的B样条曲线的拟合效果较好,并将此方法应用到了激光熔覆领域中。最后将IRB 1600机械臂应用到材料的激光熔覆领域上,设计并开发了一套机械臂离线编程系统。运用c++编程语言从DXF(Drawing Exchange Format)文件的实体段中提取出几何实体的信息,涵盖了圆弧、B样条等,有效处理此类信息,从而形成机器人作业所需点对应的坐标数值信息。该系统以DXF文件为输入,经过系统的处理,能够自动生成ABB机械臂的运动控制程序,以MOD为后缀的文件保存下来。并在相应仿真软件和实验中用实例证明了离线编程软件的有效性。