本文研究的机器人是应用于打磨行业的一类工业机器人。与传统的人工手工打磨相比，打磨机器人易于实现产业化，提高产品质量及生产效率，同时还能减轻工人操作的劳动强度以及解决企业用工荒等诸多问题。关键零部件是打磨机器人本体的主要结构，也是设计工作的核心部分。　　本文在综合考虑和分析了国内外工业机器人的结构特点，设计了一款10kg六自由关节式打磨机器人的本体结构，并对其进行了运动学分析、动力学分析、虚拟仿真分析、力学性能分析以及路径轨迹规划与仿真，具体的工作任务如下：　　1.根据设计要求以及性能参数完成了打磨机器人本体结构以及驱动系统的初步设计。将设计的机器人简化为杆件模型，并运用D-H参数法建立了该机器人运动学的数学模型，进行了正逆运动学方程的求解与推导，运用MATLAB Robotics toolbox工具箱进行正逆运动学仿真与分析，验证杆件模型设计的正确性。利用牛顿-欧拉方程法推导打磨机器人系统的动力学方程，并对打磨机器人进行了动力学方程求解，给出了机器人关节臂的动力学方程的的迭代方法。　　2.将在 MATLAB里进行的某一工况下路径的轨迹规划所得到各关节运动数据导入到ADAMS里作为驱动函数，进行了机器人的运动仿真分析，获得关键零部件的动力学参数，通过对数据曲线进行分析，验证了电机及减速器选型的正确性以及机器人本体结构设计的可行性。通过ADAMS与ANSYS软件之间接口，在ADAMS软件里通过FEA Loads导出关键部件在运动过程中所受约束力最大时刻的载荷信息，然后对该部件进行静力学分析与模态分析，进行结构的强度与刚度的校核，最后对设计的结果进行拓扑优化设计并进行静力学和模态分析校核。　　3.研究了打磨机器人在关节空间和笛卡尔空间中的轨迹规划方法，并运用MATLAB软件进行了三次多项式和五次多项式插值法的关节空间轨迹规划仿真以及直线插补法的笛卡尔空间轨迹规划仿真，最后在ADAMS软件里通过点驱动函数进行圆形轮廓打磨过程仿真，并得到前三个关节的转角变化曲线，直观的验证了轨迹规划的可行性和有效性。