消费类电子产品的大量消费带动了高频变压器及其相关行业的快速发展。然而,受制于生产设备的更新滞后,小型高频变压器线圈、电感线圈的生产仍属于劳动密集型产业,人工劳动强度大且效率低。工业机器人技术的引入对对提高变压器绕线行业的整体竞争力有着重要的作用,同时对类似的存在升级潜力的行业都有着重要的借鉴意义。本课题以高频变压器绕线机器人的设计过程为研究内容,首先对高频变压器进行需求分析、确定了机器人的功能与性能参数随后提出机器人的设计方案;之后,建立机器人的运动学模型,获得了机器人的运动学正逆解并推导得到了雅克比矩阵;随后,使用MATLAB脚本语言对RVC工具箱二次开发设计了一种用于机器人工作空间可视化分析的工具箱;在此之后,使用ADAMS软件建立了绕线机器人虚拟样机,针对机器人典型工作位姿和工况进行了逆动力学分析;随后,建立了主要零部件的三维有限元分析模型,针对机器人可能的典型工况进行了强刚度分析,同时进行了绕线机器人在重力下的预应力模态分析;采用笛卡尔空间轨迹规划方法为绕线机器人指定了一种可行作业轨迹,使用MATLAB/SIMULTNK与ADAMS联合仿真得到各关节运动参数。最后,选定主要零部件的型号参数,进行控制系统的软硬件搭建,得到绕线机器人的物理样机,对其运行稳定性和非奇异位置重复性进行了试验,试验结果证明了设计方案的可行性。