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SCARA机器人是一种轻型工业机器人因为它具有运动速度快定位准确的特点，所以它在装配领域应用十分广泛近年来我国电子产业的繁荣，带动了装配产业的发展， SCARA机器人也承担了更多的装配作业因此对SCARA机器人进行分析和优化设计具有很高的学术和经济价值本文针对哈工大机器人研究所海尔实验室研制的一台SCARA机器人进行了多领域联合仿真与结构优化研究首先，对机器人进行运动学和动力学分析，推导机器人的Jacobian矩阵和Hessian矩阵，基于Lagrange方法建立机器人的刚柔耦合动力学方程其次，确定优化时的首要目标是提高机器人的动力学性能通过对机器人机构的分析，推导出了SCARA机器人的动力学性能指标运动学性能指标和静刚度性能指标以动力学性能指标为第一优化目标，以运动学性能指标为第二优化目标，以静刚度性能指标和工作空间为约束条件，以大臂和小臂的杆件参数为优化变量建立了机器人的机构尺寸优化模型选用NSGA-II法对该多目标优化问题进行求解在Pareto解集中优先选择可以大幅提高机器人动力学性能的解，同时还要考虑所选的解不能大幅削弱机器人运动学性能将所选最优解带入机器人动力学方程和运动学方程进行理论计算，证实了优化后机器人的动力学性能得到了大幅提高，运动学性能得到了小幅提高，工作空间基本不变基于多领域仿真建模规范Modelica，在Mworks上建立了包含机构系统组件关节驱动系统组件轨迹规划系统组件的SCARA机器人多领域联合仿真模型，用于对优化结果进行验证多领域联合仿真技术可以解决复杂系统仿真时产生的多领域耦合问题应用该方法可以建立一个包含机械电气控制等子系统的复杂模型这种建模方式非常适合于机器人系统的建模最后，在优化前的SCARA机器人本体上进行了实验，在指定了各关节的转角最大转速和最大角加速度的条件下，测得各轴电机的输出数据同时在SCARA机器人多领域联合仿真模型上进行了相同的实验，通过两次实验数据的对比，验证了所建模型的准确性之后在仿真模型上对优化结果进行实验验证给定了相同的实验条件，通过比较优化前后的关节力矩证实了经过机构尺寸优化后机器人的动力学性能得到了提高