随着制造业智能化水平的日益提升,工业机器人的应用也日益广泛,然而工业机器人领域相关的人才却十分匮乏,其中的一个重要原因就是缺少有效的实验教学方式。在目前大多院校开设的工业机器人教学实验中,虚拟实验教学与真实设备的操作脱节,不能做到编程的无缝接轨。而真实环境下的运动控制算法教学实验存在一定的危险性,所以教学实验普遍以示教指令的应用教学为主,缺少对工业机器人运动控制算法的实验教学,教学效果不够理想,很难满足实际行业的高级技术人才需求。针对这种问题,本文研究并实现了一种开放式的工业机器人运动控制实验教学平台,对培养我国工业机器人领域高端人才和促进我国工业机器人相关产业的发展有着重要意义。本文主要工作内容如下:（1）研究设计了一种基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）的开放式工业机器人运动控制实验教学平台。平台提供虚实结合的实验教学方式,实现虚拟仿真实验与实体实验的无缝衔接,为工业机器人实验教学提供了一种低成本、高安全的解决方案。（2）研究开发了基于PLCopen标准的工业机器人运动控制功能块和通用示教系统。在分析了六关节机器人核心运动控制算法的基础上,设计实现了教学平台的工业机器人运动控制功能和示教模块功能;教学平台实现了运动控制教学的功能块自定义、算法可自编、程序可视化,整个开放式工业机器人运动控制教学平台在硬件和软件结构上采用模块化设计思想,可操作性更强。（3）设计实现了基于双内核实时操作系统+实时以太网Ether CAT总线的工业机器人实时控制方法。首先,构建了Linux+Xenomai的双内核实时系统;然后,为满足Ether CAT的高同步频率,设计了基于RTnet的专用实时网卡驱动;并设计了工业机器人控制过程中的实时多任务协作运行机制,实现了PLC与机器人伺服系统之间的实时数据交互,保障了机器人控制过程的实时性。最后,根据虚实结合的实验原理,对工业机器人运动控制教学平台进行了实验环境搭建,设计了全面的教学实验案例;并通过具体的实验案例和工程应用,验证了本文所设计的工业机器人教学平台在教学实验中的有效性和实际应用中的可行性,成功实现教学实验到实际应用的无缝衔接。