工业机器人是当今工业的重要组成部分,能够精确的执行各种各样的任务和操作,在这种情况下,模拟工业机器人系统来开发教学机器人系统是一个很需要重视的领域。本文以“DGR-5A五自由度教学机器人”为对象,展开了以下几点研究:首先,对DGR-5A五自由度机器人寻求有效的分析方法,建立操作臂的运动学方程及其逆方程,通过计算机仿真验证了方法的正确性,同时为确定机器人的空间运动轨迹,对轨迹规划基本理论做了一般性探讨。其次,考虑到机器人系统的耦合、非线性等问题,建立准确的五自由度机器人动力学模型;然后在此模型基础上对控制算法进行研究。针对不确定刚体连杆机器人的跟踪控制问题,提出一种轨迹跟踪鲁棒控制方案,其控制器由基于标称模型设计的计算力矩控制器和基于不确定性因素设计的鲁棒跟踪补偿控制器组成,使系统达到理想的控制性能。最后,叙述了机器人伺服控制系统的硬件设计和实现。以工控机为核心,在位置反馈信号采集调理过程中对单片CPLD进行多通道扩展以简化系统结构,并通过对速度回路和位置回路的信号的全数字采样,有效的提高了伺服控制精度及工作稳定性,使系统具有结构简单、成本低廉、性能可靠等特点。