随着机械工业及工业自动化的快速发展,工业机器人迅速发展起来并发挥着越来越重要的作用,尤其是在自动化装配领域,已广泛运用在汽车制造、家电制造等工业领域。但目前机器人设计也存在冗余多、整体重量过大的问题,本文以DA5工业装配机器人为研究对象,以质量最小化为目标,进行尺寸和形状优化设计,取得较好的减重效果。本文主要研究内容如下:首先,详细分析该机器人的结构特点,总结生产与运用情况,提炼机器人轻量化设计需求。其次,建立DA5工业装配机器人的三维模型,进行ADAMS仿真分析,得到主要零件的危险姿态及在危险姿态下极限工况的详细信息。再次,对DA5工业装配机器人极限工况进行有限元分析,包括静力学分析、模态分析以及疲劳分析,确认DA5工业装配机器人主要零部件能够进行较大的优化。最后,以最小质量为目标进行优化分析,在满足强度、频率、疲劳等约束条件下,进行尺寸和形状优化。综合各零部件减重百分比得出整机减重率,并通过对优化后的的装配机器人的模态分析,证明优化后的机器人稳定性更好,更节能。