工业机器人在现代工业、尤其是制造加工业上起着极其重要的作用。随着工业机器人被日益广泛地应用到实际生产中,利用计算机预先对机器人及其工作环境乃至生产过程进行仿真可以得到很好的辅助效果。机器人仿真的目的就是在不接触实际机器人及其工作环境的情况下,通过计算机图形技术,提供一个和机器人进行交互作用的虚拟环境。机器人运动学仿真是机器人仿真系统的一个重要组成部分,它将机器人的运动学仿真结果以3D图形的方式显示出来,直观的显示机器人的运动情况,研究人员能在计算机屏幕上看到机器人的运动方式,轨迹规划的结果。在前人的基础上本文着重对工业机器人运动学、轨迹规划、空间碰撞检测和计算机图形学等进行了讨论。本文主要做了如下工作:首先,论文对工业机器人、机器人仿真技术的发展概况进行了概述,总结,分析了机器人连杆坐标系及机器人正向运动学,反向运动学;其次,本文重点分析工业机器人轨迹规划,在五次多项式插值轨迹规划基础上进一步完善含多个途经点及抛物线过渡轨迹规划;第三,总结机器人关节空间常见的几种碰撞检测算法,提出一种快速碰撞检测算法:本文阐述了该算法的设计思想和具体设计过程,并进行了详细的模拟分析。最后,本文根据上述算法开发设计了一个基于OpenGL的机器人运动仿真系统程序。