水射流加工是一种广泛使用的特种加工方式。由高压泵产生高速射流冲击工件,在水里悬浮磨料的作用下,实现对工件的切断、打孔或表面材料清除。水射流加工具有灵活、清洁和不产生热影响区等优点。但是,目前的水射流加工方法受射流倾角的限制较大,无法加工较复杂的空间型面。工业机器人具有工作空间大,运动灵活,自由度多,速度较快的特点,是目前较为常见的空间运动平台。机器人与水射流加工相结合,可以将水射流加工由简单的二维切割扩展到三维复杂型面的加工。面向水射流加工的机器人控制系统设计需要先对机器人的运动学原理进行深入分析。然后利用D-H参数法计算机器人运动学正反解,并对机器人的反解结果进行最优删选,最后基于C#语言编写能够与工件二维、三维图形进行交互的控制软件。设计开发的面向水射流加工的空间多自由度运动平台控制系统,省略了对机器人运动的单独编译,缩短了工件进行水射流加工的周期。论文研究内容主要分为以下几个方面：机器人的运动学正反解是实现工件二维、三维图形与机器人控制交互的主要前提之一。对六轴工业机器人进行数学建模,并利用MATLAB进行分析仿真。结合所采用的840D-sl控制平台以及机器人行程角范围和位姿距离删选八组反解中的最优解,提高了机器人的响应时间和动作效率。根据水射流加工的运动要求,设计了机器人控制系统的硬件平台。介绍了机器人控制系统中采用的主要部件的功能,并对其应用原理进行了说明。设计了控制系统的电源模块、驱动模块、NCU模块、PLC模块以及通讯模块等。应用软件工程学的基本原理和设计思想,对控制系统的功能性需求、辅助性需求和其他需求进行了研究和设计。基于面向对象的软件开发方法,构建了控制软件的总体结构。阐述并分析了软件开发的Windows环境和Visual Studio工具。利用C#语言编写了机器人的控制系统软件界面。根据机器人运动学原理,结合水射流加工的特点,对二维和三维图形离散化处理后的点进行连续的正反解。开发了可视化的控制系统操作界面,并对控制程序的应用界面进行了仿真演示,对其操作过程作了详细介绍。控制系统的设计开发已经完成,并进行了调试,系统功能稳定可靠,达到了预期的设计目的。另外,通过对面向水射流的机器人控制系统的设计研究,为其他需要实现类似功能的机器人控制系统设计提供了借鉴。