由于制造业的不断发展,工业机器人也从传统的焊接、喷涂作业向更广阔的作业范围扩展,其中在物料处理和搬运作业方面的发展尤为迅速。作为缠绕金属丝或钢丝绳的工字轮,依靠人工搬运不仅效率低而且成本高。以工字轮搬运机器人为研究对象,在比较各种搬运机器人结构设计的基础上,使用SolidWorks软件设计出了结构简单、控制方便、运动精度较高的龙门式直角坐标机器人。根据抓取要求,选用并对机器人进行了气动机械爪的设计,同时分别对X、Y、Z轴进行了传动方式确定。通过对设计及计算的分析,寻找出本设计存在的薄弱环节,对相应部分作进一步的校核计算,对不合理、不达标的部分进行修改和重新设计,以保证设计的可靠性、可行性与稳定性。最后对所设计机器人的总支撑柱、X轴横梁、Y轴横梁、Z轴支撑板进行了有限元分析。