随着制造业产业结构的调整,工业机器人在诸多领域得到了广泛的应用,工业生产趋于自动化、智能化。现代智能制造新理念对工业机器人提出诸多新要求,工业机器人的技术研究是提升我国智能制造水平的重要手段。本文以SA1400型六轴工业机器人为研究对象,基于ROS系统对六轴工业机器人的运动学、轨迹规划、避障规划以及虚拟仿真技术进行分析研究。论文主要研究内容如下:（1）研究了SA1400型机器人运动学模型以及机器人仿真平台。对六轴机械臂进行运动学分析,借助D-H方法推导出六轴机械臂的正运动学模型。依据机械臂的机械结构特点,使用简单的方法求解出逆运动学,避免了大量的矩阵逆乘。借助Matlab中的机器人工具箱编程建立六轴机器人的可视模型,运用工具箱中已有的正逆运动学函数验证本文所推导的正逆运动学模型的正确性。在机器人操作系统ROS下建立六轴机器人的仿真平台,构建ROS系统下机器人模型,对运动控制的相关节点进行设计与编译,利用Move It控制六轴机械臂并完成正逆运动学仿真。（2）研究了六轴机器人的关节空间规划与笛卡尔空间规划算法。在关节空间规划中,主要研究了三次及五次多项式插补和三次样条插补。针对三次样条插补中加速度突变的问题,应用一种改进的三次样条插补算法,并用Matlab对改进算法效果进行了验证。在笛卡尔空间规划中,主要研究了直线及圆弧位置规划和基于四元数的姿态规划,并在Matlab环境中对其进行了仿真验证。在ROS仿真平台下,对六轴机器人进行了关节空间及笛卡尔空间轨迹规划仿真。（3）研究了六轴机器人的避障规划算法。针对快速扩展随机树RRT算法及衍生算法RRT*规划效率低的问题,提出Bi-RRT*算法,该算法具有概率完备以及渐进最优的特点。为验证该算法的有效性,使用Matlab以及ROS仿真平台进行仿真实验,结果表明有限的时间内Bi-RRT*算法规划出的路径要优于RRT及RRT*算法。（4）研究了基于ROS的六轴工业机器人虚拟运动控制及仿真。借助ros＿control框架集成Move It与Gazebo,完成虚拟仿真环境的搭建。针对Move It轨迹规划输出的关节角度插值精度低的问题,设计任务调度接口接收Move It的规划结果并设计出自定义关节控制器。自定义关节控制器对规划结果进行处理,进一步利用Matlab软件验证处理结果的有效性,这为机械臂虚拟运动控制提供了更优的轨迹数据。基于Rviz及ROS插件机制,设计出人机交互软件,实现了模型显示、仿真控制、状态监控、信息显示等功能,方便了机械臂虚拟运动控制的操作。利用运动控制人机交互软件,完成了Move It与Gazebo的联合运动仿真。总之,本文对六轴工业机器人的运动学、轨迹规划、避障规划进行研究,为机器人快速平稳地执行作业任务奠定了基础。基于ROS系统对六轴工业机器人进行仿真技术研究,有利于快速搭建六轴工业机器人原型机,对六轴工业机器人的研发及应用具有重要意义。