特种试验机器人是进行风洞试验时驱动飞行器模型运动的重要试验机构,其误差直接影响着风洞试验数据的准确性。影响特种机器人误差的因素有很多,其中最主要的就是其组成零部件的加工装配误差的影响。由于特种机器人工作环境复杂,误差要求较高,生产和维护成本都比较高昂。为了保证特种试验机器人的误差要求,同时有效降低其生产和维护成本,本文开展了对特种试验机器人零部件误差分析和分配优化的研究。首先,根据分析得到的特种试验机器人的机构示意图,采用D-H法建立了特种试验机器人正运动学模型,然后根据特种试验机器人正运动学模型,运用机器人微分运动学理论建立了特种试验机器人关节连杆参数与末端执行器之间的误差传递模型,为下一步建立特种试验机器人零部件与末端执行器之间的误差传递模型奠定了基础。其次,通过对特种试验机器人各个关节的零部件装配结构的分析,得到零部件之间的误差传递关系,根据各零部件的误差组成,运用微分运动学理论,建立了特种试验机器人零部件误差与关节连杆参数误差的传递模型,并联立特种试验机器人关节连杆参数与末端执行器的误差传递模型,建立特种试验机器人零部件与末端执行器的误差传递模型,为特种试验机器人零部件误差的分析和分配优化提供了理论基础。再次,根据相关误差敏感度理论定义了综合误差敏感度来衡量特种试验机器人零部件误差对末端执行器误差的影响权重,并采用矩阵偏微分法分析得到了零部件综合误差敏感度,通过综合误差敏感度的对比,辨识出了特种试验机器人各关节的关键零部件,使得特种试验机器人零部件误差能够有针对性的分配优化。最后,采用遗传算法,以特种试验机器人生产成本和维护成本最小为目标,在满足特种试验机器人的误差设计要求的前提下,针对特种试验机器人实际设计和使用时零部件误差会产生一定波动的问题,提出了鲁棒性约束条件,考虑零部件加工装配实际工艺水平的限制,对特种试验机器人关键零部件误差进行了分配优化。并通过与凭借工程经验的零部件误差分配方案的对比,验证了该分配方案降低成本的有效性。