目前,我国在对厢式货车的袋装货物装卸和码垛,大部分还是靠人工来完成,这样既降低装、码的效率,还增加了劳动成本;水泥的搬运,环境较恶劣,人工来搬运,有害身体健康,而且容易发生危险,由于传统的码垛机器人不适用于厢式货车的搬运码垛,所以对传统的码垛机器人进行设计改造,设计了两种码垛机器人。首先,了解明确了码垛机器人的工作环境并进行码垛机器人的性能参数设计,对码垛机器人各部分结构型式、驱动方式和传动方式进行了初步选型;在进行结构设计时,对码垛机器人A和B在工作过程中存在的结构问题和安装问题等细节进行了方案解决;介绍了末端执行器的结构形式和工作原理;各部分组合连接完成两种码垛机器人整体结构方案;最后完成了码垛机器人的驱动系统包括液压缸、气压缸、电机和减速器的选型计算工作。其次,在设定了码垛机器人的工作过程和轨迹路线的前提下,进行运动学仿真可以得出了码垛机器人末端执行器位移和速度曲线,各驱动关节力矩和功耗情况,伸缩臂、移动臂及机械手的受力情况,通过查看曲线的平滑或突变来验证运动平稳性、得出最大力矩和功耗数据是否小于第二章的选型计算结果验证电机和减速器是否满足工作要求、得出受力情况为静力学分析提供数据准备。然后,通过静力学分析得出承受最大等效应力值来验证码垛机器人强度是否满足要求和最大变形位移验证码垛机器人刚度是否满足要求,通过模态分析得出前6阶固有频率和相应模态振型结果,避免一些低频率情况发生共振。最后,通过减小移动臂臂节厚度和增加臂节长度来进行结构优化实验,减小移动臂整体重量。通过优化得出一组重量最轻、承受等效应力最小、变形量最小的解。