随着工业自动化和人机交互智能化发展,工业机器人作为典型的智能装备,广泛应用于3C、加工、汽车等行业。针对机器人工作站搭建成本高、运动控制复杂、编程困难等问题,本文结合实际生产中的跟随与码垛需求,通过建立机器人工作站虚拟模型、设计工业机器人运动仿真算法和工艺、构建指令编程及译码系统,实现了能够实时模拟工业机器人实体运动的工业机器人工作站可视化平台。针对工业机器人模型结构复杂、零件繁多的特点,通过提取模型文件点位特征重组网格模型,结合光照纹理渲染,优化显示效果。针对固定工作单元和移动工作单元在不同工作场景具有不同形位的特点,通过组合三维图元构建可灵活配置的工作单元模型。在完成模型可视化的基础上,采用射线法设计了虚拟空间中的工件所属区域判断方法,实现模型边界和运动状态可感知。基于DH法则建立工业机器人运动学模型,结合可视化仿真方法,在虚拟空间中驱动工业机器人可视化模型动态作业。基于固定工作单元分析码垛工艺的关键问题,基于移动工作单元设计跟随工艺的虚拟工件运动流程,实现位置准确、实时性高的工业机器人跟随码垛运动控制。结合工业机器人自动编程控制流程,通过设计指令编辑器编写程序指令、设计指令译码器提取指令数据。针对译码流程中的指令检查和类型判断的快速性、准确性需求,提出基于正则匹配的语法分析方法。针对指令编辑抽象复杂的特点,设计了基于变容树的松耦合编辑器;结合配置的参数和记录的点位,自动生成机器人控制程序,实现指令编辑的智能化。在本文设计的可视化平台的基础上,搭建了工业机器人跟随实验平台。通过工业机器人跟随码垛仿真,测试了工业机器人工作站可视化仿真效果、码垛跟随工艺和自动编程方法;通过工业机器人跟随涂胶实验,将仿真结果快速应用到工程实践中,验证了可视化平台的实用性和准确性。