随着我国工业逐步趋于智能化、自动化发展,工业机器人在汽车制造、航空航天等工业领域得到了广泛应用,其中以激光切割、水切割为代表的切割机器人已经成为了切割加工领域中的重要加工方法之一。当前,随着对加工零件高速高精度要求的提升,对于切割机器人控制系统的实时性以及开放性要求也在进一步的提高,基于串口通信的传统机器人控制系统的实时性、开放性较差难以满足上位机和下位机之间的实时通信需求。随着现场总线技术的发展,基于PC和EtherCAT总线的机器人控制系统成为了当前机器人控制系统发展的主流趋势。本文以钱江RH6型六自由度串联机器人为研究对象,采用PC和台达PCI-L221运动控制卡的控制方案,开发了一套基于EtherCAT总线的六自由度切割机器人控制系统,控制系统具有良好的开放性和实时性,实现了切割机器人直接读取NC代码文件进行自动切割加工的功能,且切割机器人加工过程有较高的可靠性和稳定性。根据切割机器人的实际结构尺寸构建D-H运动学模型,完成了切割机器人的正逆运动学求解,得到了机器人的唯一正解和8组理论上的封闭解,并通过Matlab进行机器人正逆解的结果仿真验证,采用最小距离算法选取最优逆解,算法的准确性高、实时性好。研究了基于时间分割法的空间直线和圆弧插补算法,并结合S型曲线加减速算法对加工轨迹进行速度控制,完成了切割机器人在笛卡尔空间的轨迹规划,保证了切割机器人在加工过程的平稳性和加工效率。在PC端完成了基于Windows操作系统的切割机器人控制系统上位机软件开发,在VS2017软件开发平台上使用MFC可视化编程环境自主开发了控制系统上位机软件,软件具有文件操作、运动控制、Open GL仿真、状态监控以及人机交互界面等功能模块,实现了切割机器人的示教再现、自动加工等基本作业功能。完成了基于EtherCAT总线的六自由度切割机器人硬件平台搭建,选用PC+运动控制卡的控制方案,通过EtherCAT总线实现上位机与下位机之间的实时通信,以台达PCI-L221运动控制卡为主站、6组松下MINAS-A6B交流伺服驱动器为从站实现切割机器人的运动控制,并且设计了切割机器人的加工实验,实验结果表明切割机器人在切割加工过程具有良好的稳定性和可靠性,能够达到预期的控制目标。