在工业机器人的研究和设计过程中，机器人运动学是机器人学的一个重要分支，是实现机器人运动控制的基础。本文以美国 Cincinnati Milacron 公司制造生产的工业机器人 Cincinnati T<3> 为模型，对其运动学作了较深入的分析与研究，并通过软件实现了对工业机器人运动学的三维图形仿真。 首先，在机器人运动学的理论基础上，用 D-H 方法建立机器人坐标变换矩阵，推算正、逆运动学方程；用矢量积法推导机器人的雅可比矩阵及其逆矩阵；然后用雅可比矩阵和加速度递推公式计算机器人的末端执行器的速度和加速度。 其次，对机器人的工作空间进行了讨论和研究；利用解析法求出了工作空间的界线曲面方程；并用 Matlab 编程，得出工作空间边界区域的形状及大小。 接着，分析了机器人轨迹规划的一般性问题；研究了关节空间和笛卡尔空间轨迹规划的过程，然后对两类轨迹规划的优缺点进行了比较；在关节空间中，提出了一种三次B 样条插值算法来实现机器人运动轨迹规划，提高了插值的精度和运算速度。 最后，利用 Matlab 软件，并借助其机器人工具箱，开发出机器人的运动学三维图形仿真系统；对机器人末端执行器的位移、角速度和角加速度进行了曲线仿真分析。对机器人教学研究有着借鉴作用。