重载机器人相对于轻载机器人来说由于其负载自重比增大,在本体结构设计和高速动态性能实现方面难度大幅增加,对于重载机器人的基本要求是重复度高、运行速度快、负载能力大、可靠性高、易于操作、且具有较高的通用性,适合柔性化生产要求。本文以一台165kg的重载焊接机器人为研究对象,首先用D-H的方法,建立该重载机器人的连杆坐标,推导该机器人的运动学正反解。在对重载机器人静力学和动力学理论分析的基础上,分析大臂和小臂的受力情况并计算各个关节轴的最大运动角速度。用机器人工具箱和Matlab编程实现机器人运动学的可视化仿真,直观地反映机器人各关节变量与末端位姿矩阵之间的关系,并且验证前面所求正反解的正确性。用Solidworks建立重载机器人的三维装配模型,在建立装配模型之上,用Motion插件对各个关节添加了驱动马达,让其在各个关节的最大运动范围中运动,比较直观的反映出重载机器人工作运动过程,并且输出了末端位置的角速度和角加速度。根据该重载机器人传动系统的机械结构和选用的电机、减速器的型号进行了关节刚度的折算,求出各个关节的理论刚度值。