本文利用计算机图形学、虚拟现实技术、计算机编程技术在VC++6.0 和Open Inventor开发环境中建立了一个六自由度机器人运动学仿真平台。通过这个操作平台，操作人员可以利用鼠标、键盘等输入设备控制虚拟场景中的机器人，不依赖现实中的机器人等设备而实现进行机器人运动学仿真试验，仿真技术可用于机器人远程监控、机器人应用系统的三维建模、机器人自身研发。 本文针对一类后三个关节轴线交于一点的六自由度机器人，运用旋量理论，对机器人整个运动学仿真系统建立的理论依据和实现方法进行研究。首先，在对机器人进行结构分析的基础上，采用VC++6.0和Open Inventor开发工具在计算机中构造出一个逼真的虚拟机器人作业场景，使操作者能够不依赖现实条件而直观地观察机器人各个关节及其整体的运行状态和位姿等各种信息；其次，利用旋量理论，建立机器人各个关节的运动学模型，并提出一新的六自由度机器人逆解算法。利用建立起的虚拟机器人模型，操作人员可以直接对机器人进行位置和姿态的控制；再次，对机器人轨迹规划的各种方法进行了研究，给出了满足六个关节最大加速度、最大角速度的轨迹规划算法。 本文的创新之处在于，其一，本文对机器人运动学理论进行了深入的理论研究，根据旋量理论，在分析Paden-Kahan逆解子问题的基础上，针对一类六自由度关节机器人，利用经典消元理论和Paden-Kahan子问题相结合的方法，提出了一种新的机器人运动学逆解算法；其二，利用虚拟现实技术建立机器人运动学仿真平台，为机器人自身研究，以及机器人应用工程研究提供一有效的研究平台。