随着工业的现代化发展,机械臂在加工、生产中的应用越来越广泛。机械臂协助或者代替人力完成危险,艰苦环境中的工作任务,具有效率高,速度快等优点。但是随着对机械臂的操作稳定性、准确性以及控制精度,寿命等要求的提高,工业机械臂的研究也面临着更多的挑战。本文以六自由度工业机械臂为研究对象,展开运动学和动力学特性的研究和模型的仿真验证。运动学以解析法表示机械臂末端执行器的位置和姿态,动力学建立关节力矩与机械臂末端位移、速度的关系,是机械臂·研究领域的重要分支,所以开展工业机械臂位姿和动力学特性的研究具有重要意义。本文针对工业机械臂的结构和特点进行了分析,首先根据工程需要,借助绘图软件设计并完成了六自由度工业机械臂模型的建立,部分结构作者进行了创新和优化设计。并且针对工业机械臂的驱动方式和控制方式分别进行的设计研究。其次,针对设计的机械臂模型,展开运动学理论研究,介绍坐标及位姿的描述方法,基于D-H方法和矩阵变换等进行正运动学、逆运动学的分析。针对设计的机械臂模型,展开动力学的理论研究,基于拉格朗日方程、牛顿欧拉方程等,展开动力学方程的推导,并针对算例进行分析。最后,为了提高工业机械臂的控制精度,进行了多种控制方式的研究。通过将物理模型导入到SIMULINK中,数值仿真实现对多自由度机械臂的控制。结合实验室已有机械臂,进行工程应用的研究和推广。