随着科学技术的发展,机器人技术在各个行业得到了日益广泛的应用,已经成为自动化生产的组成部分。在机器人控制系统的研究中,传统的控制器多数采用封闭式的结构,采用专用的微处理器,并将控制算法固定在EPROM中;如今,越来越多的厂商开始研究具有开放式结构的机器人控制系统。开放式结构的机器人控制系统便于系统的维护和升级,软硬件的扩展性高,是目前机器人控制系统发展的总体趋势。本文的主要目标是讨论一种基于纯软件运动控制内核的开放式结构的机器人控制系统的硬件和软件的实现方法和过程。本文以六自由度工业机器人为研究对象。文章首先分析了机器人坐标系的描述和连杆坐标变换,利用D-H法建立机器人空间坐标系和运动学模型,并在此基础上分析了机器人运动学正逆解的求解。控制系统的硬件结构,以工业PC+松下RTEX网络伺服平台作为硬件平台。这样的硬件结构具有开放性,维护和升级方便的特点。充分利用了工业PC机的丰富资源和CPU强大的处理能力,满足机器人多任务控制的要求。控制系统的软件以经过RTX实时扩展的Windows XP操作系统为平台。利用Visual Basic程序和MDK二次开发包,对SMP-850内核进行二次开发。根据机器人控制系统的功能要求,编写了初始化通讯、参数设置、示教操作等几个典型模块。本文实现了一个开放式的工业机器人控制系统,通过添加各种传感器或嵌入其他软件还可进一步扩展机器人的功能,应用于不同的研究和项目开发。