现在，各个生产行业对工业机器人的需求日渐增大，多年来，我国对工业机器人方面的研究虽然投入较大，但是效果并不明显。工业机器人通用和关键技术研发是我国工业机器人发展的命脉。本文分别对Motoman hp6型号工业机器人的运动学、动力学、结构优化设计和交互式离线编程仿真系统进行研究。（1）研究Motoman hp6型号机器人的运动学特性及正逆解求解方法，求解出运动学的正、逆解。研究多目标遗传算法在机器人运动学逆解优化中的应用，在满足约束条件的情况下，求解出最优运动学逆解组。（2）研究串联机器人的结构及传动方式，建立了Motoman hp6型号机器人的虚拟样机模型。分析串联机器人点到点运动时各个关节之间动力学情况，对机器人主要部件的结构进行有限元分析，根据分析结果进行结构改进。对串联机器人的整机模态进行分析，根据整机各阶模态和阵型的情况，来改进串联机器人的结构。（3）研究集成运动学正逆解、运动轨迹插补、示教再现和图形显示等模块的离线编程仿真系统。在Visual C++6.0和Opengl环境下搭建具有集成度高、速度快、可视性强、用户界面友好等特点的机器人离线编程仿真系统。上述研究丰富了串联机器人通用和关键技术方面的理论，尤其是机器人的逆解优化、结构优化设计和离线仿真系统方面的理论。