以浙江大学自主研发的钱江一号焊接机器人为研究对象,对其运动学进行了基础研究和仿真分析。本文共由六章组成,各章的主要内容如下:第一章阐述了工业机器人以及焊接机器人的发展和应用现状,重点介绍了焊接机器人系统的组成、特点和发展趋势。第二章详细论述了机器人运动学数学基础,给出了机器人运动学方程通式,建立了机器人笛卡尔空间和关节空间的映射关系,为研究机器人运动学提供了数学工具。第三章中采用D-H方法对机器人进行运动学建模,确定连杆参数,构建机器人运动学方程;确定了机器人关节角运动范围,求解出三种不同的机器人工作空间。第四章提出了一种基于变换矩阵中旋转子矩阵正交特性的机器人运动学封闭逆解算法,并与传统的反变换法进行了实例求解对比,用VC++编程实现该算法仅需0.087ms,比传统的反变换法具有更优的实时性能,说明了算法的高效性、准确性和强实时性;平面工况下的圆弧模拟焊接实验则进一步验证算法是合理有效的。第五章参照Matlab机器人工具箱,通过编程实现对钱江一号焊接机器人运动学的三维图形仿真,考察了机器人各关节的运动情况,得到了各种有效的仿真数据结果,进一步说明对机器人运动学分析研究系列结论的正确性。第六章对全文工作进行了总结,对下一步的研究工作进行了展望。