装卸搬运机械是现代物流机械中必不可少的机械设备。而装卸搬运机器人是装卸搬运机械中机械化、自动化、智能化程度较高的机电一体化产品,是科学技术发展和多学科相互渗透的产物。随着工业机器人的兴起,装卸搬运机器人在各行各业都得到了广泛的应用,它代替了复杂的人类劳动,完成了某些人类不可能完成的任务,极大地减轻了人工劳动,提高了工作效率。本文所研究的装校机器人的装校对象对定位精度有着极高的要求,因此,为了满足这一要求,该装校机器人除了具有一般装卸、搬运功能之外,还可以对待装模块进行六个方向的姿态调节,从而将模块精确地安装在待装位置上。在对装校机器人进行功能分解,关键技术研究分析和精度分析的基础上,发现关键件的变形程度对模块的定位精度有着非常重要的影响。作为装校机器人的支撑件,立柱的变形程度直接决定了模块的定位精度,其力学性能的好坏关系到装校机器人系统的安全性和可靠性,是装校机器人能否实现六自由度姿态调节功能的关键。因此本文针对这一目的,对装校机器人的关键件—立柱进行了结构优化设计和可靠性分析。本文根据立柱的实际工况,建立了其几何力学模型,采用ANSYS Workbench 11.0有限元分析软件,对立柱进行了结构静力分析,得到了其变形和等效应力的大小和分布情况。分析发现立柱的X向最大变形超过变形误差的范围,会严重影响到定位精度,需对其结构进行优化。在此基础上,利用ANSYS Design Xplorer模块对立柱结构进行参数优化,并得到了最终优化方案,极大地改善了立柱的力学性能,满足了模块定位精度的需求。最后,为了确保立柱结构的安全可靠,本文利用ANSYS软件中结构分析模块和PDS(Probability Design System)概率设计模块,采用GUI交互式操作和命令流相结合的方式,对优化后的立柱结构进行了可靠性分析,证明了优化的正确性。分析结果表明优化后的立柱结构可靠度高,安全可用。本文成功的实现了对装校机器人立柱结构的参数优化设计和可靠性分析,既提高了立柱的力学性能,保证了模块的定位精度,又保证了其结构的可靠度。缩短了设计周期,提高了工作效率,具有十分重要的应用意义。