随着生产线自动化智能化需求的提高,机器人在工业生产中的应用日益广泛,使机器人生产线仿真技术逐渐成为热门的研究课题。机器人虚拟试运行系统是根据机器人生产线的布局方案对生产线进行三维可视化仿真,检验布局方案的合理性,避免企业因盲目投产而造成不必要的损失。目前,国外仿真软件的使用成本高,而且国内仿真软件发展尚未成熟,因此,机器人虚拟试运行系统的研究对于国内工业发展有着重要的意义。首先,本文针对软件的功能需求对机器人虚拟试运行系统进行开发和研究,设计了系统开发的总体框架,并根据功能需求将系统模块化,分为可视化仿真环境模块、模型库模块、机构运动学算法模块、事件驱动算法模块和通信模块五个主要模块,然后针对每个模块进行单独研发,并给出了相应的模块结构设计和功能实现方法。其次,根据模块设计搭建每个模块的总体开发框架,并选择合适的开发工具,实现可视化仿真环境模块、模型库模块、机构运动学算法模块、事件驱动算法模块四个功能型模块的开发。实现机械三维可控模型的建立、外部触发事件对单体仿真模型的控制、外部实体控制与仿真环境的实时通信、基于鼠标键盘事件触发的视角调整等。最后,实现仿真系统与实体控制器之间的实时通信连接,然后在此基础上搭建基于ER10L-C10机器人的冲压生产线仿真模型,通过外部实体信号对仿真生产线中机械模型的运动控制,完成仿真系统的实验验证,实验结果表明仿真系统具有稳定性和实用性。关于机器人的运动算法分析,文中在理解D-H矩阵算法的基础上进行算法改进,使用更加适合工业机器人应用的几何求解算法,并在Matlab中对算法进行验证,实验结果表明本文算法在计算精度、准确度、速度上都优越于传统算法。