本文以天津大学开发设计的MD-1200型码垛机器人为研究对象,阐述了此码垛机器人的总体结构设计,进行了其运动学、动力学分析,主要就其在负载工作状态下的振动问题,采用有限元仿真法和模态试验技术法对其动态特性进行分析,并以分析结果为基础,对机构进行动态优化设计。取得成果如下:(1)分析了码垛机器人的总体机构,建立了码垛机器人结构的运动学模型,为后续动态特性研究和动态优化设计奠定了理论基础。(2)借助有限元分析软件ANSYS Workbench,建立了码垛机器人的有限元模型,研究了该模型铰链接触、约束条件及加载等问题的实现方法,分析了该机器人在典型位姿下的模态,为该机构的动态特性理论分析和模态试验提供了参考依据。(3)通过本点激励本点响应和典型位姿下整机的模态试验方案,借助LMS动态测试系统测试并分析了样机在典型位姿下的整机动态特性,通过与有限元软件分析出的动态特性结果对比,验证了有限元软件中建立的分析模型的正确的,此模型将作为机器人的优化设计的基础。(4)以有限元模型为分析基础,通过改变材料、结构尺寸等设计参数,探索码垛机器人本体结构的优化设计方案,为新一代的码垛机器人设计开发提供理论依据。