振动时效技术常被应用于消除金属焊接制造过程中产生的焊接变形和焊缝缺陷,是消除铸造或焊接件残余应力的有效方法,将振动时效处理方法用来减小和消除新能源汽车全铝车身焊接结构件残余应力,可以有效避免因产生的焊接变形和焊缝缺陷造成车体焊接失效,车体报废的情况。本文设计了一种悬挂轨道式多维振动时效机器人,可以显著提高工业生产的自动化程度,高效处理新能源汽车结构件及相关铸件的残余应力。论文针对悬挂轨道式多维振动时效机器人的结构特性以及新能源汽车生产过程中的要求,对机器人进行结构设计与相关的理论分析,研究内容如下:介绍了机器人技术和多维振动时效技术的研究现状,运用TRIZ理论对现有振动时效进行系统和因果分析,对振动时效机器人的并联工作臂进行机构构型优选,得到满足设计要求的机器人结构,根据机构拓扑结构设计理论对并联工作臂进行自由度计算并在多体动力学仿真软件ADAMS中验证,结果表明理论计算与仿真结果相同。利用ANSYS、ADAMS仿真软件对多维振动时效机器人进行静力学仿真、模态仿真,得到机器人的应力和变形云图,前6阶模态和振型,通过仿真发现结构中存在的不合理之处,对关键零部件进行结构的优化,验证设计方案的合理性。运用D-H参数法进行正运动学建模,然后用数值法进行求解,得到并联工作臂杆长随参数变化的关系式,导入MATLAB中得到杆长随动平台位姿参数角度φ变化之间的运动关系曲线,在多体动力学仿真软件ADAMS中进行并联工作臂的运动学和动力学仿真,得到动平台质心的位置随时间变化的曲线及驱动力矩变化曲线图,将该曲线与ADAMS中的运动学仿真结果曲线相比较,验证了理论计算与仿真分析过程的准确性。对悬挂轨道式多维振动时效机器人进行工作空间分析,通过MATLAB仿真得到振动时效机器人的并联工作臂和机器人整体的工作空间,为多维振动时效机器人的应用提供理论基础。