随着当代产品生产线的自动化水平日新月异不断的发展,码垛机器人凭着对机器基础结构简单、适用于多种环境、智能化以及高效率等方面优势,使得在越来越多的行业中码垛机器人的使用成为了一种发展趋势,但目前我国拥有竞争力的码垛机器人数量还是较少。而将变胞机构的思想与码垛机器人的结构设计相结合,能够给设计者提供一种新颖的思路,设计出一种具有变胞功能的码垛机器人机构。而且该类码垛机器人机构既能具有变胞机构的多种构态连续变化又能具有多自由度连续变化等特征,能够使具有变胞功能的码垛机机器人在面对不同的任务、场合和工作对象时做出快速适应,并能充分利用工作空间。本文首先探究国内外码垛机的现状,了解了目前码垛机的基本结构并应用图论知识结合胚图插点法,得到了具有新的拓扑结构的运动链图谱将其与变胞原理有机结合设计出具有三种构态、多种功能的新型三构态码垛机器人机构。根据闭环矢量法对机构进行运动学分析得到机构的位移方程的正逆解,并对位移方程求解其一阶、二阶导数得到机构输出端速度加速度的与输入驱动函数的关系式,并进行数值仿真,得到的速度Jacobian矩阵依据机构形成奇异性的条件得到机构奇异位置,并根据机构的奇异位置得到机构的运动空间。接着建立起机构的平面坐标系,得到机构各个构件的质心的位置方程,运用拉格朗日法建立起机构在不同自由度下的动力学方程,最后对机构进行虚拟样机仿真,得到机构的运动学和动力学仿真结果,并对虚拟仿真结果和数值仿真结果进行对比,验证模型的可行性。为后续的研究提供可靠的理论依据。