随着全球反恐形势日益严峻,以及重大自然灾害频繁发生,可以在爆炸品处理、火灾扑救等危险的工作中完全或部分取代人类作业的排爆机器人逐渐得到了人们的重视。目前这类机器人的厂商主要提供的是定制服务,根据客户提出的要求完成设计,功能方面存在着一定的约束,且维修过程繁琐,必须付出较多的成本,最终只会带来资源上的损失。为了解决这种现状,本文选择目前使用的排爆机械臂作为研究对象,建立模块化排爆机械臂系统。系统本身选取了模块化形式处理,通过各种模块的搭配解决各种实际问题,为排爆机器人应用程序的扩张和大规模生产奠定了坚实的基础。在本文对模块化排爆机械臂的研究中,将模块化理念与非模块化机器人结合,制定了一套完善的设计方案。此方案基于功能层面对排爆机械臂进行体系结构研究,根据功能结构对特种机器人进行模块划分,保证单个单元能够完成一个或两个自由度的回转运动。为每个模块单元设计合理的接口,保证相邻两模块之间的机械接口可以方便、快捷且有效的连接。本文还通过有限元分析软件ANSYS对机械臂中关键的受力部件进行强度校核,确保机械臂能够正常稳定的工作。之后通过D-H坐标变换法建立了机械臂的运动学数学模型,推导出了正、逆运动学方程,通过ADAMS软件进行运动仿真。本文最后基于牛顿—欧拉方程建立了机械臂的动力学方程,借助于软件ADAMS对机械臂的操作过程进行了动力学分析,得出了大臂、小臂、腕关节的驱动力矩变化曲线。