自21世纪以来,随着物流仓储行业的飞速发展,自动化仓库应运而生,机械手的使用极大地提高了仓库存储的工作效率,故拟研究一种机械手机构以实现对货箱的存取任务。首先,完成机械手机构的设计与计算。根据机械手的工作原理,确定了机械手主要结构参数,并且完成水平运动单元、竖直运动单元、纵向运动单元及回转存取机构的设计及部分零件校核。然后,完成机械手的速度及路径规划。对各运动单元进行速度规划,得到S曲线、五次多项式和组合函数形式的速度曲线;提出改进型蚁群算法并且进行最短时间和行程的路径规划,确定最优路径,从而提高存取货效率。其次,完成机械手误差补偿。通过位姿变换理论得到了存取装置的综合位姿模型;分析机械手的误差源,建立综合位姿误差模型及补偿模型,并且通过仿真验证了误差补偿方法的有效性。最后,对机械手整体及部分构件进行力学及稳定性分析,校核了应变、应力等力学性能参数,同时进行了整体模态分析,得到了机械手整体频率参数;运用接触动力学、碰撞理论等方法,借助ADAMS平台分析了机械手的运行稳定性、碰撞安全性等问题。研究表明:所设计的机械手满足实际的工况需求,具有良好的稳定性和实用性,具有广泛的使用前景。图70幅;表7个;参51篇。