目前，大多数的工业机器人仍然采用传统的在线示教编程的方法。其示教过程烦琐，需要重复大量单一的体力劳动，且必须在现场才能进行示教编程，影响了机器人的工作效率。随着机器人所完成的任务越来越复杂，以及工作环境越来越多样性，这种示教编程方式已很难满足生产需求，对机器人实体及周围的工作环境甚至整个生产过程进行计算机仿真是非常重要的。　　本文以六自由度机器人为研究对象，设计了一套虚拟示教系统软件，能够模拟机器人的运动，对机器人模型进行示教和再现。基于D-H表示法建立机器人的数学模型，推导出运动学正逆解的公式，实现了求解算法。在进行逆解时，对机器人的关节进行了限定，从而保证所求的解能够使机器人安全正常地运行;给出了存在多组解时选取最优解的方法;对奇异情况进行了处理;对逆解算法流程进行了优化，有效地提高了算法效率。实现了关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划算法，该算法使用二次抛物线进行加速度拟合，能够保证加速度、速度和位移的连续，并且保证机器人以能够达到的最大速度通过路径点，从而确保机器人的平稳运动，最大限度地减小冲击，同时也确保了运行效率。　　基于OpenGL图形库，采用模块化的方法进行机器人三维模型的创建，由面组成形状，由形状组成关节，由关节组成机器人，具有灵活性大、易于扩展的优点。以VisualStudio2008作为开发平台，嵌入Qt界面库，完成了虚拟示教系统的设计。该系统提供良好的人机交互界面，全视角地呈现机器人三维模型，能够对机器人进行关节控制、沿坐标轴平移和旋转控制等，实时仿真出机器人模型的状态;通过输入示教指令对机器人进行示教，能够保存和调用示教文件。　　示教完成后，再现出机器人的运动过程和轨迹。结果表明，该系统能够很好地仿真出机器人的运动过程，轨迹规划效果良好，对机器人的进一步研究和应用具有较强的实用价值。