在现代化城市和社会的建设和发展中,各行业都涉及到物料运输搬运的问题。在众多物料运输搬运中,软物料的运输搬运有着十分广阔的发展空间。目前,大部分工厂依旧采用传统的人工搬运方式,不仅搬运效率低,且不安全,甚至可能会对人的身体健康造成伤害。因此,使用机械逐渐代替人工,设计一款能够适应工作环境的助力机械设备,提高工作效率,保证人身安全,是现代化工业发展的必要趋势。本文在调研国内外助力机械手技术的基础上,结合实际搬运环境及功能要求,明确项目的任务需求,确定工作过程,实现软物料的卸载、运输及码垛等工作要求。利用龙门架进行空间移动,并提出了一种基于变胞原理与真空吸附原理的复合式助力机械手模型,对其运动姿态进行了分析和优化,通过虚拟样机技术实现了助力机械手拾取、抬升、运送和释放功能。根据助力机械手的作业环境及功能要求,对助力机械手的整体结构进行详细设计,借助软件完成了样机的三维实体建模。用有限元方法对龙门架关键位置进行了强度校核,对龙门式助力机械手进行静力学分析及拾取性能分析,保证机械手工作稳定性和安全性。运用D-H法建立助力机械手运动学模型,求得机械手正逆解和雅可比矩阵。采用蒙特卡洛法对助力机械手的作业空间进行仿真和分析,为机械手的轨迹规划和运动控制奠定了基础。在助力机械手运动学分析的基础上,采用拉格朗日法建立了助力机械手动力学方程。将助力机械手样机模型导入ADAMS环境中,对机械手工作过程进行动力学仿真,分析助力机械手在运动过程中位移、速度、力矩等变化曲线,验证助力机械手的合理性和稳定性,为助力机械手结构优化和实物样机制造提供一定的理论依据。本文对助力机械手进行了相关的理论研究、结构设计和仿真分析,为拾取、搬运软物料的龙门式助力机械手提供了理论和技术支持,有较高的实际应用价值。