在机械化生产的当今社会,工业机器人普及越来越广,越来越多的单一重复性的工作由机器人所承担。快速的产品搬运、产品输送往往关系到可观的经济效益。因此人们对工业机器人提出了更高的要求,能够快速、准确、安全地完成各种产品的搬运工作是当今码垛机器人进行设计研究的重点。我国在码垛机器人领域的研究起步较晚,大部分都是借鉴发达国家的研究,由于技术封锁,我国码垛机器人的研究水平与发达国家相比尚有一定的差距。因此加快我国对码垛机器人的设计研究显得尤为重要。本文从机械设计选型到三维建模,再到模拟仿真,最后到制作样机进行试验,给出了一整套的关于关节式四自由度码垛机器人结构设计及运动分析方法。并可以为今后类似的码垛机器人设计研究提供一定程度上的借鉴。首先,根据所要达到的工作要求,确定了码垛机器人的构型方案,并根据设计要求将码垛机器人的主要尺寸计算出来,然后选定驱动机构。利用三维建模软件Solidworks将机器人的主要驱动部分设计出来。通过计算和相关模拟仿真得到主要零部件的工作参数,进而完成零部件的选定。最终得到整个码垛机器人的三维模型。其次,将模型进行一定的简化,充分利用有限元分析工具来对所设计的码垛机器人进行研究,保证码垛机器人的强度和设计寿命能够满足使用要求并且具有良好的动态特性,不易发生共振现象。再次,对码垛机器人进行运动学分析及仿真,利用D-H法建立机器人的运动学数学模型,分析计算得到运动学正反解,再利用ADAMS仿真软件和MATLAB画图软件对机器人的位置、速度和加速度进行分析,最后画出机器人的工作空间并进行运动学仿真分析。最后,根据所完成的结构设计,完成样机的制造,搭建相关的测试平台,对样机进行受力测试,分析样机的工作性能。