本文研究的是6R机器人运动规划、标定与仿真,最终的成果是在C/C++集成开发环境下,利用QT技术,使用OpenGL、OSG图形仿真技术,设计出一款具有在线编程功能,工作空间分析和离线编程功能的六自由度串联机器人运动学仿真软件。该软件同时是一款机器人上位机控制软件,实现了 6R机器人的在线示教编程、离线编程计算与轨迹规划仿真,包括实现六自由度串联机器人的运动学正解分析、运动学逆解通用解法实现、机器人工作空间分析与处理、末端执行器轨迹仿真及优化。对几种不同结构尺寸的6R机器人进行运动学逆解运算,对比不同逆解算法后提出基于对偶四元数的一般六自由度串联机器人以及特殊尺寸机器人的通用运动学逆解算法,并用Mathematica语言编写出求解六自由度串联机器人运动学方程的函数库,进行运动学正解和逆解分析。然后,使用蒙特卡洛法对机器人工作空间进行分析并对数据进行处理,在仿真软件中搭建适用于轨迹规划的工作空间分析模块。最后,对本文使用的六自由度串联机器人使用最小二乘法完成几何参数标定,同时,通过研究6R机器人关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划方法,使用三次多项式函数插值法对本文6R机器人进行轨迹规划,并用Mathematica软件编写出相应的计算函数,使用实验仿真验证标定和轨迹规划方法的有效性,并使用仿真软件中的图形仿真模块对轨迹进行虚拟动画演示,直观展示各关节运动规律以及机器人状态。