工业机器人在执行某项操作任务时,往往会附加一些约束条件,如沿指定的路径运动,这就要对机器人的运动轨迹进行规划,而运动轨迹规划的好坏直接影响机器人作业的质量,因此,研究机器人系统运动轨迹的规划尤为重要。针对此点,本文对Cincinnati T3-746工业机器人进行轨迹规划的研究,使其按预期的轨迹进行运动,以供机器人等机电一体化教学课程的使用。本文首先对该机器人的运动学和动力学进行分析,针对实际情况建立运动学模型,推导运动学正反解。根据该课题应用的实际要求,对动力学进行简单的阐述。在Matlab环境下,仿真绘制了该关节式机器人的工作空间。详细分析了机器人轨迹规划相关问题,介绍了在关节空间和笛卡尔空间两种不同的轨迹规划方法,并对两种方法进行优缺点比较。在关节空间中,利用Matlab进行了空间直线插补仿真。机器人的控制系统采用PC机+多DSP接口卡的新型硬件结构方案,其中包括基于DSP的运动控制卡、利用XR17D158芯片设计的PCI-RS485接口卡和基于位置反馈硬件等。基于运动控制要求,本文采用基于重力补偿的PD控制算法。并对数字PID控制算法进行详细介绍,最后根据运动控制要求完成软件的编制。对机器人位置系统进行分析和标定,对三个位置关节的动力学项进行的实验识别,这里主要是重力和摩擦力项,在不同位置上进行曲线拟合,设计了基于重力补偿和摩擦补偿的补偿器。介绍上位机的应用程序,它体现在上、下位机的通信,运动学计算等,最后完成直线插补实验,验证底层伺服控制软件的正确性。