激光切割作为先进加工技术广泛用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等工业领域，对提高产品质量、提升劳动生产率、降低加工成本、减少材料消耗起到越来越重要的作用。随着光纤传输的高功率光纤激光器的问世，以及工业机器人定位精度的不断提高，利用工业机器人进行激光切割，是当今的机器人应用领域和激光切割领域的一大热点。本论文主要研究工业机器人的激光切割应用，搭建了激光切割的软硬件平台，对离线编程的关键技术进行了研究，并利用离线编程软件对复杂轨迹的工件进行了激光切割。主要工作概述如下：1）搭建了激光切割实验平台。采用机器人语言VAL3开发了机器人软件，具有机器人系统标定、运动控制和信号控制等功能。采用高级语言C#开发了工控机软件，具有远程控制、产品管理、状态监控、工艺数据库管理等功能。2）分析了空间坐标系位置与姿态的描述方法，推导了姿态矩阵与X-Y-Z欧拉角的相互转化公式。利用连杆参数推导了运动学正解，采用解析法求取了运动学逆解。引入手臂形态参数，解决了逆运动学求解的多解问题。利用微分变换，求取了雅可比矩阵。3）研究了机器人在关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划，提出了通过建立坐标系对圆弧轨迹进行规划的方法，简化了插值算法。采用了二次贝塞尔曲线进行运动衔接处的轨迹规划，实现了机器人运动过程不停顿。针对笛卡尔空间轨迹规划容易出现的工作空间超限和奇异点问题，提出了一种检测方法。设计了常规图形的切入和切出路径，具备了内切和外切的功能。4）研究了机器人系统标定。采用了三点法和右手定则，实现了工件坐标系的标定。提出了示教四点手臂位姿的方法，实现了工具坐标系的标定。分析了工具标定的误差，提出了一种误差修正算法，并编写了标定和修正算法程序，最终实验测得工具的位置误差小于0.5mm。5）利用示教编程和离线编程进行了激光切割实验。三维建模软件SolidWorks对工件建模，采用了离线编程软件PEPS从工件提取作业轨迹。研究了离线轨迹文件的数据格式，通过后置处理实现了机器人指令的转换，最后在碳钢板上进行了激光切割实验。