半导体行业发展迅速，硅片是一种广泛应用在半导体元器件上的材料，其价格昂贵，工艺复杂，精度要求极高，而硅片传输机器人是硅片在生产加工过程中的核心设备。硅片传输机器人末端的精度会严重影响硅片的质量，严重时会损坏硅片。为了提高硅片传输机器人末端的定位精度，以运动学模型为基础，误差的参数辨识为目的,进行了运动学标定的研究，为机器人的误差补偿提供了理论依据，本文的主要研究内容如下:　　(1)对国内外硅片传输机器人和机器人的误差标定发展现状进行了调研，详细分析了国内外对机器人运动学建模、正逆解的求解方法与运动学标定的研究发展现状，并对本文的研究内容进行了概述。　　(2)基于D-H建模方法，并结合机器人运动的特点,建立了机器人的运动学模型，以此为基础求解了机器人的运动学代数正逆解。利用MATLAB ROBOTIC工具箱对机器人正逆解进行验证。　　(3)针对机器人的手臂机械结构，结合传统壁厚优化方法和拓扑优化方法来优化手臂结构。首先利用传统优化方法分别对机器人大臂和小臂进行手臂壁厚的优化，得到了最优壁厚的手臂结构，然后基于均匀化法对壁厚优化后的手臂结构进行拓扑优化，最后得到了联合优化的手臂结构。　　(4)由于用代数方法得到的运动学逆解是一组解，这一组解中仅有一个解是符合实际工况的，针对这一情况，结合机器人运动学模型，将运动学正解作为训练样本，利用神经网络来求解机器人的唯一逆解，避免复杂的公式推导及运算。　　(5)文中选用了基于运动学模型的标定方法，建立了机器人的误差模型，编制了机器人的标定算法，并用数值仿真出机器人的误差参数，代入新识别的机器人几何参数重新建立机器人模型，对比标定之前与标定之后的误差情况，提出了机器人标定的重要意义。