本文根据航空发动机叶片传统装配的特点,基于串联机器人的叶片自动装配系统平台,并结合工业机器人的诸多优势设计了一套可在理论上实现叶片自动化装配的控制系统,该控制系统要求装配过程中的机械手按照预定的空间运动轨迹运动,从而控制叶片的自动装配。串联机器人因其具有结构简单、成本低、易控制及运动空间大等优异特性,在装配系统中得到广泛的应用。平台机械手充分发挥了根据叶片及轮盘的位置变化来自动调整其定位点的位置和姿态的功能,对叶片的成功装配起着关键性的作用。本文以三自由度机械手控制系统为研究对象,可编程控制器西门子S7-200为主要控制单元,永磁同步电机为伺服电机,按照装配平台对机械手的运动要求编写运行程序,最终实现了对机械手的控制要求,提高了机械手装配叶片的工作效率。为了研究系统参数变化和负载干扰等因素对机械手底部旋转控制系统单元的高精度定位的影响,本文采用模糊控制理论与传统PID控制理论相结合的控制方法,建立了永磁同步电机电流环模糊PI控制器,从而使PID参数可根据误差和误差变化率的大小而产生动态变化,避免了复杂的参数调试过程,同时使系统具有自适应调整能力。通过对机械臂与底座、关节和手部之间的电机进行MOTION仿真,确定和优化机械手臂最终设计方案,控制系统采用PLC控制器,驱动系统采用永磁同步电机的设计方案。为了校核所选材料满足使用要求,本文利用有限元软件对装配平台机械手臂的主要部件进行静力学分析。研究结果表明:合金钢的强度和刚度可满足装配平台的工作要求。在确保平台具备其正常运作所需强度、刚度及可靠性的条件下,利用MATLAB软件下的Simulation功能对机械臂关节连杆进行运动学仿真,这为合理规划机械手的空间运动轨迹提供了理论基础。