本文根据设计要求首先设计了一台主要用于点焊和搬运的负载50kg、最大臂展1.96m的六自由度工业机器人，然后对其进行了动力学性能和结构特性分析，验证了结构设计的合理性，并对几个关键承载部件进行了有限元分析及优化。全文包括以下几部分内容：以RB50机器人的主要性能指标为基本出发点，选定了机器人整体方案，手臂部分采用平行四边形结构布置，这样三轴驱动部分可以安装在机器人根部，可以减少二轴负载；手腕三个自由度采取正交型结构形式，并采用五六轴传动齿轮叠加的方式，使其结构紧凑，提高了手腕的灵活度，并减轻了手腕的重量；然后分别对传动系统、平衡系统进行设计，三轴采用平衡锤对负载进行平衡，二轴采用平衡缸对负载进行平衡；最后综合确定机器人最终设计方案，并同时利用SolidWorks软件建立其三维模型。利用ADAMS软件建立了RB50机器人的动力学模型，在RB50机器人的一种典型工况下进行了动力学仿真，对比了有无平衡系统机器人各个关节的驱动力力矩特性曲线，验证了平衡系统的有效性，同时为减速器及电机的选择提供了参考。对RB50机器人主要承载部件进行了适当简化，并建立了其有限元分析模型，以几个主要承载部件受力最大的状况作为分析工况，利用ANSYS对各部件进行了静力分析及模态分析，并根据分析结果对各承载部件进行了优化。对机器人整体进行了模态分析，为改进机器人的结构设计提供了理论依据。最后综合初始设计及优化仿真确定了机器人的最终构型及相关技术参数。