随着机器人技术不断地发展,人们对机器人完成生产制造任务的要求不断地提高,需要机器人能够适应生产制造任务的转变,协助人类完成独特的、复杂的、频繁转换的工作任务。为适应灵活性、安全性的生产要求,能够与人协同工作的协作型机械臂成为了国内外机器人领域的重要研究方向。结合课题组对协作型机械臂研究平台的实际需求,本文对七自由度协作型机械臂研制开展了相关研究。首先,针对课题组的实际需求提出设计要求,并结合对国内外协作型机械臂技术参数的分析,明确机械臂的设计指标。分析典型机械臂构型和关节结构,确定机械臂的构型,给出机电一体化关节的设计方案,完成了关键零部件的计算选型以及关节的详细设计,并通过Adams软件仿真对选型结果的正确性进行了验证,通过Ansys软件仿真对关键结构件强度进行了校核。其次,根据机械臂设计指标以及关节结构,完成了七自由度协作型机械臂本体设计,并对连杆、底座进行有限元仿真分析,分析结果表明其强度和刚度满足设计要求。为实现机械臂末端执行装置的快速自动更换,提出了一种机械臂末端快速自动接口装置。利用D-H参数法推导出机械臂正运动学方程,基于几何法实现逆运动学求解析解,通过Matlab仿真验证了正逆运动学推导的正确性,并基于蒙特卡罗法对机械臂的工作空间进行了分析。在此基础上,完成了机械臂关节空间和笛卡尔空间轨迹规划与仿真。接着,确定了机械臂测试软件的整体方案。对EtherCAT总线进行分析介绍,选择IgH作为通信主站并完成了应用层开发。在控制软件方面,基于ROS（Robot Operating System）,利用Rviz软件实现机械臂URDF（Unified Robot Description Format）模型的可视化显示,完成了机械臂URDF模型在MoveIt中的配置;对ros＿control进行配置和开发,实现了对机械臂的运动控制。最后,完成了七自由度协作型机械臂的出图、外协加工、装配。设计试验方案,对单关节负载能力、轨迹跟踪能力等关键性能进行了测试,对机械臂负载能力和重复定位精度进行了试验验证。