在工业自动化里出现的比较先进的科技要数搬运机器人,搬运机器人的适用范围广,搬运机器人技术是很多技术知识的综合。现代技术日益发展,设计搬运机器人的技术已经很成熟,制造的搬运机器人可以运用到很多领域并且已经是工业生产方面不可或缺的搬运工局。搬运机器人有着人类的智慧还有一半搬运机器的作用、使用放心能和不同的编程要求相切合,我们从这些特点来看搬运机器人的市场需求还是十分可观的。本文对码垛搬运机器人上下料机械臂进行结构设计、静力学分析以及动力学仿真,从而研究设计一种码垛搬运机器人上下料机械臂。首先,对码垛搬运机器人进行功能需求以及应用需求分析,并结合其需求对其机械臂进行结构设计,结合有限元分析法,对码垛机器人上下料机械臂进行仿真分析,通过分析结果可知:应力最大点出现在小臂根部;大臂结构应变值较小,刚性较好,各个轴发生的应力以及应变中最大值均在台阶处;能够保证码垛机器人正常工作的要求;此外,对其进行了瞬态动力学分析,研究其伴随着时间改变,负载、阻尼及系统惯性改变状况,通过分析可知,机械臂在两种工况下动力学特性符合要求。其次,以静力学的计算结果为边界条件,对大臂和小臂部件进行有限元分析,校核其强度和刚度是否满足工作要求;对大臂和小臂部件进行有预应力的模态分析,通过分析可知整个小臂,前端变形程度较大,当外界振动与低频固有频率接近时,易引发小臂前端的弯曲和振动;大臂与气缸杆的转动关节处在各阶次下变形影响较大,应重视大臂与气缸杆和腰部连接处,避免由于外界振动引起大臂部件损坏。最后,我们研究了码垛机器人的静力学特点以后,把处于相对危险状态下臂部并联机构。使用相应的优化软件,把码垛机器人的小胳膊、前面的大臂、后面的大臂都进行了优化,我们在确保这些部件的质量过关的情况下又把这些部件的重量减小了43.9%17.8%15.6%,这些部件的重量减小了那么机器人的质量就会更加优良。有助于提高码垛机器人的整机结构性能,同时也可以节省材料,降低生产成本。