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在安川机器人进行焊接作业的过程中，焊接姿态对焊缝成形质量是否良好有着不容忽视的影响，因此在本文的轨迹规划中还需要特别考虑到焊接姿态的规划，包括焊缝所处位置的选择，焊枪的工作位姿的确定等。
焊接位置是指熔焊时焊件接缝所处的空间位置，常用焊缝倾角和焊缝转角来表示。焊缝倾角是指焊缝轴线与水平面的夹角，焊缝转角是焊缝中心线与水平面Y轴直接的夹角。
在工程中，常利用焊枪的工作角、行走角和自转角对焊枪的工作位姿进行描述。由于目前国标中对焊枪的工作角和行走角还没有明确的规定，按此方法焊枪的工作角、行走角和自转角不仅与工程上的作业习惯相符，也能直观地对焊枪的工作位姿进行描述，方便求解出焊枪末端工作坐标系与焊缝离散点坐标系之间的转换矩阵。
为验证离线编程系统中机器人运动学分析及轨迹规划算法的正确性，首先需要对该系统生成的运动控制指令进行仿真，再结合仿真结果与课题实际需要选取合适的工件轨迹在机器人平台上进行实验验证。
由于系统模拟的编程环境与实际应用环境之间存在不可避免的差异，为了验证所研究的离线编程系统的正确性与可行性，需要将该系统所输出的运动控制指令导入真实的机器人平台中进行实际试验，用以观察该系统的模拟编程环境是否与实际相符合。
离线编程技术是机器人进步提升其操作能力，实现智能化与实用化的关键。本文探讨了系统的组成、功能及各部分的设计方法，重点针对机器人离线编程系统中的空间模型模块、运动仿真模块、轨迹规划模块、标定模块和通信接口模块进行分析，以OpenGL与VisualC++相结合，对六自由度工业机器人有关图形和计算的算法进行研究，实现了机器人的三维可视化仿真及对虚拟环境的交互式控制。
对机器人运动学及逆运动学进行了研究，建立六自由度工业机器人的运动学模型，对其运动学的正逆解算法进行了求解，以机器人的运动代价*小为评价指标建立评价函数，对机器人逆运动学求解时遇到多解情况进行*优解的选取。进行了工件标定算法的研究，通过坐标系的转换使计算机建模的工件与实际环境下的工件具有一致性，实现二者的位姿匹配的校正问题。对机器人奇异位形进行分析，通过雅克比矩阵的计算确定机器人的位置奇异和姿态奇异位形，并讨论了在不同的奇异位形处的运动控制方法，使其能顺利通过奇异域。
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