近年来,随着国内汽车需求量的增加,汽车工业高速发展,汽车板簧的应用及需求量也日益增多。板簧的生产要经过很多道工序,国内汽车板簧生产过程当中,用来搬运板簧的多是人力搬运或者是横梁式的平面搬运机械手。由于汽车板簧一般质量都比较大,而且生产环境也相对比较恶劣,人工搬运不仅增大了工人劳动强度,还无法保障工人的人身安全；而平面机械手在一定程度上又显得不够灵活。在“用工荒”的今天,劳动力的需求远大于供给,在板簧生产过程中利用一种五轴驱动的关节型板簧搬运机械手来完成各工序之间板簧的搬运,不仅可以解放劳动力,增强生产的安全性,还增加了作业空间中搬运的灵活性,这将为板簧生产带来很大的突破。本文的主要内容包括：一、针对目前板簧生产过程的现状,采用一种五轴驱动的关节型板簧搬运机械手来完成生产过程中的搬运任务,并对其系统组成、结构形式及机械本体设计进行分析,在对气压、液压、电力三种驱动方式进行比较的基础上,确定了机械手的驱动方式为电力驱动,并为机械手配备了末端执行器。二、对位姿及空间坐标变换进行描述,建立板簧搬运机械手的坐标系,确定机械手的D-H参数,最终建立机械手的运动学模型；对板簧搬运机械手进行运动学分析,并对机械手的运动学正解、逆解分别进行校验。三、针对搬运机械手控制系统的设计要求,分析控制系统的总体结构,确定控制系统的设计方案,阐述控制系统中的传感器、伺服电机以及伺服控制中位置控制的结构,并给出了基于STC12C5A60S2系列单片机控制的部分硬件电路设计。四、阐述了笛卡尔空间和关节空间两种轨迹规划方法,及关节空间里常用的两种插值方法。采用分段式五次多项式插值法,利用Matlb软件中Robotics工具箱对板簧搬运机械手进行关节空间的轨迹规划仿真,并对仿真结果进行分析。实验仿真结果表明,采用关节空间分段式五次多项式插补生成轨迹的方法进行轨迹规划,得到的关节角位移、角速度、角加速度曲线平滑、连续,可确保机械手运动轨迹平滑,并且机械手末端不会产生振动,保证了机械手工作的平稳性。由此可见,对机械手轨迹规划进行研究具有重要的实际意义。