目前现有烹饪机器人颠锅机构与厨师实际炒菜颠锅动作差别较大,导致菜品难以充分翻炒。针对此问题,本文以使得颠锅机构的颠锅轨迹和动作与厨师的相贴合为思路进行设计。首先,提出一种二自由度、基于曲柄摇杆的家用烹饪机器人颠锅机构方案。该机构用曲柄摇杆中往复急回的摇杆模仿厨师颠锅时大臂动作,用另一电机通过链传动驱动的摆杆,模仿厨师小臂动作,二者协同耦合,实现锅具沿复杂轨迹做变加速颠锅动作。本文首先用机构学对机构中曲柄摇杆几何尺寸进行计算,然后,对锅具运动做初始轨迹规划。再建立颠锅过程物理模型,具体包括菜品的提前抛出模型和切线抛出模型,以此算得机构中部分参数的理论值及约束条件。以此为参考,对机构进行多参调优,由于本例中多参调优的先后顺序对结果影响较大,本文提出一种可确定多参数调优顺序的SCD调优顺序指标。首先,通过数学建模发现多参数调优顺序由参数的敏感度(S)、稳定性(C)、偏差量(D)三个因素共同耦合而得的SCD值确定,算得SCD值理论公式,并得到“参数的SCD值越小,越应置前调优”的规则,并用程序对其进行简单验证。然后,用所提出的SCD调序指标确定颠锅机构的调参顺序,并对其调优,使机构轨迹与厨师轨迹在锅具颠起的关键部分处不断贴合。之后,基于调得的尺寸参数进行机械结构设计,基于运动学参数进行电机选型与薄弱件强度校核。再设计下位机,实现实验平台搭建。最后,通过Adams仿真验证发现设计机构颠锅过程中锅具的运动学指标在合理值范围内。并将设计机构的锅具运动仿真轨迹与厨师轨迹在关键部分处对比,将设计机构仿真颠锅动作、实物实验颠锅动作与厨师实际颠锅动作进行对比,对比发现轨迹、动作均相贴近,可见效果优良。