近年来,随着自动化技术以及机器人技术的快速发展,机器人被广泛应用于机械、电子、汽车等众多行业。SCARA机器人是一种四轴轻型工业机器人,它具有运动速度快,重复定位精度高的特点,因而被广泛应用于电子装配领域。目前,由于受到零件制造误差和装配误差、齿轮的传动误差等影响,机器人的绝对定位精度较低,制约了其应用的广泛性。根据机器人客户使用要求,确定SCARA机器人的总体方案,通过计算,选择合适的伺服电机、减速器、精密滚珠丝杆滚珠花键等标准零部件,设计出机器人的本体结构。采用D-H参数法描述机器人的连杆参数,建立机器人的数学模型,研究其正运动学方程,并利用代数法求其逆解。利用多体动力学软件Adams进行动力学仿真,运用软件中的STEP5函数模拟工作状况下运动方式,研究SCARA机器人运动学及其动力学模型,获得机器人末端的位移、速度、加速度以及机器人四个关节的力矩曲线,通过对各曲线的分析,验证了机器人电机和减速器选择的合理性。根据有限元理论,利用Ansys-Workbench软件建立正确的有限元模型。通过计算获得了机器人三个重要部件(底座、大臂、小臂)在工作状况下各自的应力、应变及变形总位移的分布图,经过分析,本机器人在工作状况下结构变形较小,强度和刚度较好,验证本体结构的合理性。采用MDH法描述机器人的连杆参数,建立机器人运动学模型,研究了不同坐标系下微分变换矩阵之间的关系,得到了不同坐标系下微分误差的传递公式。基于微分变换原理推导出SCARA机器人末端位姿误差与关节参数误差之间的变换关系,建立机器人的位姿误差模型,通过设计的一组数据,仿真验证了模型的正确性。利用三坐标测量仪作为测量设备搭建实验平台,测量机器人工作空间内的60个点。利用L-M最小二乘法进行误差参数辨识,获得机器人各连杆参数的补偿值。通过标定前与标定后(误差补偿至机器人控制系统后)测量点绝对定位精度的对比分析,验证了所建立的标定误差模型的正确性与实验方案的可行性。