1、機器人具有高柔性、高效性與高可靠性的特點，使其成為越來越多行業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，尤其是在現(xiàn)代物流碼垛系統(tǒng)中的應(yīng)用。近年來，應(yīng)用于物流碼垛的碼垛機器人受到國內(nèi)外的普遍重視，已成為機器人應(yīng)用領(lǐng)域研究的一個熱點。但國內(nèi)對碼垛機器人的設(shè)計研究與國外仍有一定的差距，因此，提高碼垛機器人的設(shè)計與研究能力具有重大意義。
　　 本文在中國科學(xué)院新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)項目的資助下，開展了四自由度關(guān)節(jié)式碼垛機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動學(xué)分析、動力學(xué)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析

2、和關(guān)鍵零部件的強度與剛度校核工作。
　　 首先充分調(diào)研國內(nèi)外碼垛機器人的發(fā)展狀況。根據(jù)項目任務(wù)書的要求，分析同類型機器人的結(jié)構(gòu)特征，確定碼垛機器人整體構(gòu)型，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動形式。根據(jù)載荷和運動特點，完成電機和減速機的選型計算，以SolidWorks等數(shù)字化軟件為基礎(chǔ)，詳細設(shè)計機器人的機械結(jié)構(gòu)。
　　 采用D-H方法建立碼垛機器人連桿坐標系和轉(zhuǎn)換矩陣，利用Matlab編程建立一種程序化的運動學(xué)方程，通過輸入不同變量可以迅速對

3、運動學(xué)特征參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。求解得到機器人的運動學(xué)反解和雅可比矩陣，完成機器人運動空間的仿真。在此基礎(chǔ)上，運用牛頓-歐拉遞推方法對機器人進行動力學(xué)分析，建立動力學(xué)方程，利用Matlab軟件編程求出各個關(guān)節(jié)的驅(qū)動力矩。應(yīng)用COSMOS Motion軟件對碼垛機器人進行動力學(xué)仿真，得到各關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩的變化曲線，驗證理論推導(dǎo)的準確性及相應(yīng)關(guān)節(jié)電機和減速機選型的合理性，并完成機器人零部件的加工與機械本體的裝配。
　　 最后，根據(jù)碼垛機器