当前,随着工业化水平的不断提高,以工业机器人为核心的第三次工业革命正在席卷全球,工业机器人正在以前所未有的速度向前发展。它很好地把人类从危险、恶劣的工作环境中解放出来,如进行搬运,喷涂,弧焊等工作任务。然而这些工作任务的执行,离不开机器人的运动规划及控制。本文以ABB IRB120工业机器人为研究对象,对机器人的运动控制中轨迹规划进行研究,并设计了机器人的三维仿真及运动控制的软件平台。首先,对机器人的逆向运动学求解算法进行了分析,并针对具体的ABB IRB120工业机器人的解析解,详细推导了各个关节角度的求解公式,并给出了一种最优解的选取方法。同时基于机器人的微分运动,设计了一种基于雅克比矩阵的通用6R工业机器人的逆向运动学求解算法。其次,根据机器人各个模块相邻坐标系之间的变换关系,设计了一种基于DH参数的模块化机器人构造算法。根据这种构造算法,对典型3D模型文件进行分析,采用OpenGL作为图形接口,完成模块化工业机器人的三维造型仿真。再次,对工业机器人的运动轨迹规划进行了研究。针对机器人关节空间的运动约束,给出了几种典型的运动规划函数来描述。同时对于机器人的连续轨迹控制,在笛卡尔空间下将其与关节空间的运动约束联合起来,提出了一种基于三次多项式的运动轨迹规划方法,可以保证角速度不至于出现突变的状况。最后,搭建了工业机器人三维仿真及运动控制的软件平台。该软件平台可以完成机器人的模块化构造,并可以对机器人进行运动学分析及运动控制的仿真实验。同时,该软件平台可以与工业机器人本体建立通信机制,从而实现对实际的工业机器人的运动控制。以上的研究及实验,对于机器人的运动控制及离线编程有一定的指导意义。