本文通过对机器人及其工作环境的几何模型的控制和操作，在离线的情况下完成了机器人工作过程的路径规划、轨迹规划及编程，并建立了机器人运动仿真模型，实现了机器人工作过程三维图形仿真，对编程结果进行了检验。该种编程方法具有简单直观、成本低廉、安全可靠、高效省时、真实可信的特点，是提高工作质量、提高编程效率和实现集成的一个保证。 本文对三维图形仿真及离线编程系统的关键技术进行了研究，包括以下几个方面： 分析了机器人各个关节之间的位置和姿态之间的关系，建立了机器人运动学的数学模型。利用MATLAB/Simulink完成了机器人运动学的二次建模，建立了机器人运动学的仿真模型。并用实例验证了仿真模型的正确性。 利用机器人及工件的三维虚拟模型，结合工作特点提取了工作特征信息，经过对特征信息进行处理，采用离线编程的方法对机器人上胶工作实现路径规划。经过分段路径规划，得到了机器人工作过程中喷枪所经过的空间中一系列路径点的位置和姿态。 在分析研究现有碰撞检测方法的基础上，结合机器人工作环境的特点，提出了一种方法，完成了机器人工作过程中的碰撞检测，确保了规划出的路径为安全无碰撞的路径。 对机器人上胶工作过程中的两种运动方式——点到点运动(PTP)和连续路径运动(CP)进行了轨迹规划。结合路径各段的运动特点，完成了机器人工作的轨迹规划。对时间分配(到达每个路径点时刻的确定)和插补方法等问题进行详细深入研究。提出的变距插补方法，可以大大减少计算量。针对直角空间轨迹规划的几何问题，提出了简便的解决方法。 建立了机器人仿真模型，并且进行了三维图形的运动仿真。仿真逼真再现了机器人工作时的运动过程。且在仿真过程中实现了对路径规划和轨迹规划结果的检验。设计开发的六自由度旋转关节机器人三维图形运动仿真系统，可以对机器人的正运动学问题、逆运动学问题、工作过程中的动作及运行的轨迹进行仿真。