谐波减速器因为具有承载能力大、传动精度高、减速比大、传动平稳等优点被广泛应用在机器人领域,作为谐波减速器主要传动构件,柔轮的特性直接影响着谐波减速器的工作状态。论文以谐波减速器柔轮为研究对象,采用有限元分析、动力学仿真以及参数优化等方法,对柔轮动态与静态特性进行深入研究,并对柔轮结构进行优化,以提高谐波减速器传动特性。根据谐波齿轮传动啮合原理,建立了刚轮固定,波发生器作为主动输入,柔轮作为被动输出情况下的数学模型,获得了波发生器与柔轮之间的转化矩阵,得到二者之间的相对运动方程,为柔轮进一步分析提供理论基础。谐波减速器椭圆形凸轮波发生器的结构,使得波发生器装入柔轮后,柔轮产生应力变形,直接影响谐波传动性能及使用寿命。采用Ansysworkbench软件建立柔轮仿真模型,分析得到了柔轮应力、应变及总体变形分布情况,并获得了柔轮前八阶模态特性。结果表明柔轮在椭圆形凸轮波发生器长轴顶点处所受应力最大,并沿轴向方向逐渐减小,这为柔轮结构优化提供了理论依据。基于并联机器人单支链受力分析情况,确定了谐波减速器最大啮合受力状态,采用ADAMS对并联机器人摆动过程中柔轮与刚轮的啮合力进行探索,仿真分析柔轮在该啮合力作用下的变形情况,并分别研究了筒体长度、齿圈宽度、筒体壁厚对柔轮变形的影响。结果表明,在并联机器人摆动过程中柔轮产生了更大程度的变形,并且柔轮总体变形随着筒体长度,齿圈宽度,筒体壁厚的增加而有所减小。基于有限元分析及ADAMS分析所获得的柔轮各项参数指标,根据四自由度并联机器人实际工作情况对柔轮进行优化设计。在优化过程中以获得最小侧隙、最大承载能力、最小体积为目标,运用Matlab进行运算,求取设计变量最优值,并对柔轮结构进行改进。对改进优化后的柔轮进行仿真,结果表明优化后的柔轮具有更好的性能,结构尺寸更加合理,相同作用力下总体变形有所减小,固有频率有所增加,可更好地满足并联机器人的工作需求。