三维运动仿真在机器人技术的研究和开发中有重要作用,它对验证机器人的工作原理、工作空间、运动功能、正运动学和逆运动学方程求解的有效性具有非常重要的意义。本文的研究对象是6轴6自由度M₆iB型FANUC机器人。针对该机器人作了以下几个方面的研究:采用坐标系前置的D-H变换矩阵建立M₆iB型FANUC机器人的连杆坐标系,得到机器人相邻坐标参数,进而推导出机器人末端执行器的位姿方程。利用AutoCAD建立了机器人的三维模型,将该模型以各个构件为单元拆分成6个部件并转换成3DS文件。分析了3DS文件格式并编写了在OpenGL环境下开发3DS文件的接口程序。在基于OpenGL环境下和对FANUC机器人结构分析的基础上,开发了该机器人的三维运动仿真系统。该方法逼真地模拟了现实机器人的运动情况,为进一步验证机器人机构与结构设计的合理性、可靠性打下了基础,同时也为其它物体的三维运动仿真提供了一种参考。以M₆iB型FANUC机器人为代表针对该系列机器人开发了参数化的设计系统。该系统可根据输入的机器人的结构参数自动生成机器人三维模型,它减少了用户输入数据的数量,提高了产品的设计效率,同时也为M系列FANUC机器人的系列化设计及运动仿真奠定了基础。在上述三维运动仿真和参数化设计基础上,应用ANSYS软件对机器人手臂结构进行了有限元分析,得到了机器人手臂结构在不同加速度下的弹性变形与应力云图,并分析了不同加速度下的变形对于机器人加工精度的影响。