本文主要的研究对象是工业机械手。工业机械手以其结构简单，工作效率高以及避免高负荷体力劳动等特点，在大规模工业化生产的今天，越来越受到人们的关注。所以，工业机械手的研究设计，在当下就具有科研创新和实际生产应用的双重价值，为机械化工业生产发展提供了丰富的理论基础。本文首先从工业机械手的研究背景，课题的来源与意义以及国内外发展的趋势出发，介绍了工业机械手的机构类型，特点及应用场合。并且针对本课题的机械手的用途，进行了合理的选型。选择的圆柱坐标工业机械手，确定其关节机构为PRP的形式和研究方向。由于PRP圆柱坐标工业机械手（以下简称机械手）的主要运动形式，通过机械手的执行末端（即手爪）来体现的。因此，本文运用齐次坐标变换（即D-H）法，将处于不同坐标系下的关节和手爪位姿，统一转换成在基坐标下的位姿后，求出运动学的正解方程，最后利用变换矩阵求出其反解。机械手执行作业任务前，需要对其运动轨迹进行规划。综合考虑到行进路径迅速，防止信号线缠结和壁障等因素之后，建立机械手的运动路径。利用直线定时插值法，在预定路径的某段运动轨迹上，设置若干插值点，进行赋值计算，最终规划出了机械手的运动轨迹。在确立了机械手的运动轨迹之后，再利用Solid works及其附带的COSMOSMotion模块对机械手进行仿真分析。首先，运用Solid works软件，按照1：1的比例，对机械手仿真，完成虚拟实体的建立，对其施加一定载荷后，进行运动学分析，求出实际轨迹和预定轨迹的误差。为本课题机械手后续投入生产制造，提供机电单元、驱动器、控制系统的配置，提供必要参考和理论依据。