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那智机器人的运动仿真模块的重点在于保证仿真环境的有效性，即要对被仿真的工业机器人的位置及姿态进行正确无误的仿真，这主要依靠机器人的运动学和逆运动学模型来实现。
建立正确的机器人运动学与逆运动学模型是实现离线编程系统中运动仿真及轨迹规划的基本前提。机器人的运动学与逆运动学主要涉及到以下几个方面的研究：
(1) 采用D-H (Dernavit- Harterborg) 法建立工业机器人的运动学模型，通过代数矩阵的方法实现机器人的运动学及逆运动学的求解，作为图形仿真和轨迹规划算法的运动学基础。
(2) 逆运动学模型的求解过程中出现多重解的情况时，通过引入评价函数，选择*适合的一组解，在保证机器人运动平稳性的前提下以较小的运动代价到达该点。
(3) 在该点位姿处于机器人的奇异位形时，由于在奇异点附近某些关节出现速度趋于无穷大的情况而导致机器人无法运动，此时通过特定的函数给定机器人各关节的角速度而使机器人能顺利通过奇异城继续运动。
运动仿真模块是机器人离线编程系统实现运动控制的前提，其作用主要是建立起机器人的运动学及其逆运动学的模型，通过对其运动学正解及逆解运算，得到机器人当前位姿所对应的关节变量值，从而驱动机器人实现运动仿真。
轨迹规划模块，是机器人离线编程系统中的基本模块，关系到机器人能否在空间运动过程中实现轨迹的**仿真。轨迹规划算法以机器人在三维空间中的期望运动为描述目标，允许用户通过简单的方式来描述机器人的期望运动，然后离线编程系统可以通过轨迹规划算法来进行详细的计算生成机器人的运动路径，获得机器人具体的运动轨迹点。
机器人的轨迹规划主要包括三个方面：
(1)对机器人的作业任务和运动路径进行简单描述:
(2)根据所给定的有关路径和轨迹的若干约束，将符合要求的轨迹转换为计算机内部语言的描述。
(3)以计算机内部描述的轨迹为基础，根据机器人在空间移动过程中实时位置、速度及加速度的运算结果生成相应的运动轨迹。
对于焊接机器人而言，除了通用的轨迹规划方法外，还应注意在焊接作业过程中焊按速度的匀速稳定以及焊接姿态对焊接质量的影响，需要对作业过程中焊枪的工作位姿进行确定。在工程应用中，焊缝倾角及焊缝转角对焊缝成形质量有着不可忽视的影响，对于*佳焊位的选择还应结合具体的焊件进行确定，尽可能地保证机器人的焊枪能处于*佳埠位以确保机器人焊接作业的高质量和作业过程的稳定性。
标定模块是实现机器人离线编程系统实用化性能的关键技术之一，任何计算机模型与实际环境都存在不可避免的不准确性，为了使离线编程系统开发的程序满足实际应用的需求，则必须将工序标定模块集成到离线编程系统中。离线编程系统中的标定模块主要是为了实现标定和误差补偿的功能，在标定模块中用户把由实际环境中标定算法测量得到的数据按格式要求输入到离线编程系统中进行补偿和校正，实际环境中的标定算法由机器人控制系统提供。
按照机器人所标定对象的不同，可以将机器人标定大致分为三类:
(1)机器人本体中各杆件坐标系与坐标系的关系标定:
(2)机器人与其它设备(如变位机等)的关系标定:
(3)机器人作业任务中的标定(如工具参数标定、工件参数标定等)
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