针对工业机器人控制器开发和摩擦补偿问题,本文设计开发了六轴串联工业机器人控制器,并针对低速运动时跟踪精度降低的问题,对关节摩擦建模与补偿展开了研究。本文首先介绍了机器人运动学建模基础,通过D-H法建立了六轴串联工业机器人的正运动学模型,研究了机器人逆运动学数值解求解方法,并完成了速度规划和笛卡尔空间轨迹规划。仿真实验验证了运动学求解和轨迹规划方法的正确性。在此基础上,对控制器进行总体设计,介绍了控制器硬件结构,分析了软件总体需求,使用支持跨平台的Qt进行软件开发,提高了软件的可移植性。针对伺服驱动器的高速实时控制,重点研究了 EtherCAT总线通讯技术的实现方法,并分析了影响通讯实时性的原因,修改了网络驱动和操作系统内核。实验结果表明:修改后的操作系统实时性完全满足通讯需求。在实际应用过程中,为降低温度变化导致机器人关节摩擦补偿失效、跟踪精度降低的问题,提出一种考虑温度变化的摩擦模型。通过非线性最小二乘法建立系统参数辨识模型,利用Levenberg—Marquardt法对该模型进行迭代求解,建立了温度影响下的非线性摩擦模型。为验证模型的有效性,引入基于摩擦模型的前馈补偿方法,设计了机器人关节轨迹跟踪实验。实验结果表明:考虑温度的摩擦模型能够准确地描述不同温度下摩擦的变化规律,该模型的应用能进一步提高机器人关节跟踪精度。