国内工业机器人发展迅速,在生产中占比逐年递升,生产高性能的机器人是保障加工效率和精度的关键因素。机器人高速运动时,运动惯量变化较大,非线性效应显著,传统机器人控制策略利用伺服驱动内部的PID调节技术,这种控制策略在低速低载情况下效果良好,但在关节高速运动过程中无法保证机器人的控制精度。本文对六关节机器人的运动控制展开研究,结合机器人动力学特性,设计机器人前馈控制方案,旨在提高机器人运动控制精度。本文对六关节机器人运动学、动力学理论进行分析研究,运用拉格朗日法建立六关节机器人的动力学模型,得到各个关节驱动力矩的数学表达式。摩擦是影响控制系统精度的重要因素,为提高模型准确性,对机器人关节减速器结构、摩擦的来源进行分析,设计恒转速实验求得各关节在不同转速下摩擦力矩,根据关节的实际摩擦情况选择适当的摩擦模型,通过遗传算法对摩擦模型参数求解,从而对关节摩擦进行补偿。将求得的各关节负载力矩叠加到伺服驱动器,以提高关节轨迹控制精度。为进一步提高机器人控制性能,改善闭环控制系统品质,在机器人运动中实时获取机器人关节实时位置、速度信息,采用PD控制对反馈信号进一步处理,对动力学模型以及关节摩擦模型误差进行补偿。针对IMICNC控制系统展开研究,建立力矩前馈模块,加入力矩前馈算法,实现对机器人各关节力矩的实时补偿。基于上述研究,本文完成了力矩前馈控制算法设计,搭建运动控制实验平台,展开空间轨迹跟踪实验。实验结果表明,本文设计的力矩前馈控制方案能有效提高机器人末端轨迹跟踪精度,减少关节抖动误差,改善了机器人运动控制性能。