在工业机器人的研究和控制过程中，运动学系统的关键技术，如运动学方程的正解、运动学方程的反解、路径规划算法，在国内外一直处于研讨之中。本文在机器人学的理论基础上，按照D-H方法对MENTOR五自由度机械手进行运动学分析，建立了坐标系和运动方程，在坐标变换的基础上推导出一组算式来实现运动学方程的正解；采用反变换法(即代数法)推求了一组公式来实现运动学方程反解，并采用“加权系数”的方法对反解选取最优解。在MENTOR机器人路径规划中，基于机器人视觉或基于手动所提供的二维空间位姿信息，在静态障碍物环境中采用最短切线法实现无碰路径规划，并对路径进行线性插补，保证机械手末端按规划的路径运动。本文在Windows XP平台下基于VC++6.0实现了这些算法，从而实现对MENTOR机器人的无碰运动规划与控制，并对路径规划算法进行仿真，实时显示机器人各关节的运动状态。 本文根据MENTOR机器人的说明书分析得到其控制时序，推导出其各关节角度与输入数值间的对应关系公式，基于VC++6.0开发了直接访问底层硬件I／O端口的动态链接库(DLL)，实现了在Windows XP平台下对ISA总线接口板卡的控制，进而实现对MENTOR机器人的控制。由于MENTOR机器人控制时序的局限性，本文引入多线程机制，实现了对MENTOR机器人的实时控制。