码垛机器人是伴随着工业机器人的发展而发展起来的,在物流自动化技术领域,发挥着越来越重要的作用,已广泛应用于生活中的各个领域。本文以四自由度ER300码垛机器人为研究对象,对其进行了ADAMS分析、受力分析验证ADAMS分析结果、优化前的ABAQUS分析、应力应变实验验证ABAQUS分析结果,最后对其进行了结构轻量化设计。首先,详细说明ER300码垛机器人的结构特点,根据现在市场上码垛机器人的生产与应用现状,阐述进行轻量化设计的需求,并根据所要研究的内容,提出了论文的基本框架。然后,建立ER300码垛机器人的ADAMS动力学模型,通过ADAMS仿真分析,得出其主要零件的危险姿态以及危险姿态下的受力情况,另一方面将码垛机器人系统简化为连杆系统,各主要零件简化为连杆,通过对其危险姿态下的受力进行分析,得出理论计算结果并以此结果来验证ADAMS建模的有效性。其次,建立ER300码垛机器人的有限元模型,运用ABAQUS软件对优化前码垛机器人各主要零胜进行应力应变分析,得出各主要零件危险姿态下的应力云图和位移云云图,从而得到各主要零件危险姿态下的最大应力,进而确定其结构强度是否具有很大的优化空间,并通过模态分析说明了结构不会发生共振。再次,设计了针对ER300码垛机器人的应力应变实验,通过实验来测量码垛机器人实际工况下不同姿态下的应力应变情况,以验证ABAQUS分析结果,确保分析结果的正确性。最后,根据前面ABAQUS的分析结果,以体积最小为目标函数进行结构轻量化设计,在满足其强度与刚度等约束条件下最大限度的减轻其重量,以达到轻量化的目的,最终得到其各个主要零件的减重百分比以及整体减重百分比,并通过对优化后码垛机器人的模态分析,说明了优化后的码垛机器人稳定性更好,更不易发生共振。