随着工业自动化的飞速发展,机器人越来越多的应用于现代工业生产中,本文针对江苏某车轮轮毂加工厂的轮毂加工生产线,轮毂毛坯在不同工作台间进行加工时,目前仍然采用人工进行搬运的方法,为其研制一种搬运机器人,能够实现轮毂在加工过程中各工作台和传送带间转换时的自动搬运,降低了轮毂的生产成本,提高了产品质量和生产效率。本文首先针对轮毂这一搬运对象的结构和特点,对机器人的各关节部件和整体结构进行分析研究,设计了机器人各机构及整体的尺寸和造型,并利用SolidWorks对其进行三维造型设计,在此基础上,为了验证其机构设计的合理性,利用ANSYS Workbench对机器人运动过程中的关键受力部位做了有限元分析,得到其位移和应力云图,并做了相应的修改和调整。对机器人进行运动学仿真研究。在确定机器人整体结构的基础上,建立机器人的D-H坐标系,得到其总变换矩阵,即运动学正解,再通过运动学逆解,得到机器人各关节变量表达式。并利用仿真软件MATLAB对机器人的结构进行建模,对其进行仿真,通过仿真得到各关节的位移—时间曲线,进一步验证了机械手结构设计的合理性。对机器人驱动方式进行分析研究。为了保证负载和运动的稳定性,采用液压驱动方式,根据机器人的整体结构特点,设计其液压驱动系统,给出了液压系统原理图,在此基础上利用仿真软件AMESim 对液压系统各马达及液压缸的动态特性进行仿真,得到相应的时间曲线,验证液压系统工作的稳定性,并就液压系统仿真本身做了改进,从而保证液压系统设计的正确性和可靠性。最后,针对传统工业机器人专用控制器维修困难,成本高,编程较难,工人不易掌握等缺点以及工厂现有设备的条件下,对基于PLC的机器人控制系统进行研究。采用三菱FX2N系列PLC,根据控制的需要,设计了PLC控制系统的硬件系统,分析了机器人在一个周期内的工作流程,并针对该流程设计了控制系统的PLC梯形图程序,设计了搬运机器人的控制系统,完成对机器人的控制。