近年来,我国休闲食品工业产值迅速增长,高昂的人力成本成为了制约休闲食品企业利润的关键因素;与此同时,机器人相关领域的发展使得工业机器人替代企业生产线上重复性人力劳动成为可能。针对袋装食品入箱耗费大量人力成本的休闲食品企业现状,开发视觉识别分拣码装单元,结合机器视觉使用基于Delta构型的并联分拣机器人完成袋装食品入箱的工序。具体针对分拣机器人做了如下设计、分析和验证。建立了Delta构型的分拣机器人的位置数学模型和刚体逆动力学模型。根据Delta构型的特殊空间对称形式,简化了几何结构模型,得到了分拣机器人位置的正解和逆解数学模型,进而得到了速度雅克比矩阵,并根据雅克比矩阵分析了奇异位置。基于虚功原理法建立了分拣机器人的刚体逆动力学模型。建立了分拣机器人的CAD三维模型,并在ADAMS中建立了虚拟样机,进行了轨迹规划和伺服电机选型。通过虚拟样机的迭代仿真验证了位置和动力学解析模型的正确性。基于位置逆解分析了分拣机器人的可达空间。通过在笛卡尔空间对末端执行器进行轨迹规划,在满足设计要求情况下,确定了加速度轨迹规划函数。通过预估关节驱动的最大角速度和最大驱动力矩及机器人的等效惯量,完成了伺服电机的选型。建立了刚柔耦合虚拟样机模型。使用有限元分析软件对分拣机器人在典型位形下的静刚度和模态进行了分析,确定了机器人的薄弱结构。通过对细长从动臂的柔性化,建立了分拣机器人刚柔耦合的虚拟样机,在典型运动轨迹下,通过和刚体虚拟样机的对比,分析了末端位置误差和末端执行器加速度的关系。确定了视觉识别分拣码装单元的组成和控制流程,制造了样机进行分拣码装调试,成功实现了三种颜色袋装辣条产品的自动化入箱,验证了特征识别和任务空间规划的合理性。基于机器人的质量矩阵构造了机器人的性能评价函数,对机器人进行了尺寸的优化设计。