机器人离线编程系统是当前机器人领域研究的重点。随着制造业对柔性和智能性加工要求的不断提高,面向高质量和复杂轨迹类型的加工任务逐步成为机器人作业的主流模式。离线编程方式具有高效安全、成本低和易于实行等优点,可以克服示教编程的操作繁琐、安全性低等不足,从而提高机器人的编程效率,灵活智能地控制机器人工作。论文以六关节串联机器人MOTOMAN-MA1400为研究对象,主要完成以下内容:1.分析了MOTOMAN-MA1400机器人的机械结构特点;利用D-H矩阵建立了机器人运动学模型;给出了代数解析法求机器人正逆解的过程;提出了加权“最短行程”准则,给出了一种权重表达式;利用“最短行程”以及加权“最短行程”准则选出机器人最优逆解并进行对比分析。2.对六关节串联机器人控制器离线编程系统软件进行了总体设计,包括需求分析、系统软件结构设计、系统软件开发平台选择。3.详细设计并实现了机器人三维仿真模块,集成了3D建模模块、基于SCS(Sphere-Cylinder-Sphere,即球体-圆柱体-球体)包围结构的碰撞检测模块、轨迹规划模块等。4.根据安川机器人控制器可以识别的语言体系,详细设计并实现了离线编程管理控制模块,利用离线编写的机器人运动程序调用仿真模块进行测试,并利用实体安川机器人进行现场调试。论文设计开发的串联机器人控制器离线编程系统能够完成简单的直线和圆弧运动,为以后系统控制精度的提升奠定了基础。