近年来,随着汽车、钢铁、建造行业的快速发展,生产效率成了这些行业发展的关键,工业机器人以其高速度、高精度、持续劳动时间长等特点发挥着巨大作用。随着装机数量的快速增长,本体设计与传动技术等关键技术起着不可忽视的作用。本文在考虑本体设计及传动技术的前提下,针对产品的分拣,小型零部件的搬运以及装配工作,设计了一种SCARA工业机器人。SCARA(Selectively Compliance Assembly Robot Arm)具有四个自由度,由于其在选择方向上具有柔顺性,在水平运动方向上柔性好,在垂直运动方向上刚度高,被广泛应用于装配作业。论文的主要工作如下：第一,针对课题所选类型的机械臂进行了调研,结合国内外的研究现状和发展趋势,讨论本文研究的内容及意义。第二,根据SCARA机器人的应用特点,结合客户实际需求,采用模块化的设计理念完成它的本体设计,针对作业需求确定传动方案的比较与选择、关键零部件的初选与验证、大小臂及手腕部分的结构设计,这种模块化的设计方法可应用于其它型机器人。第三,运用D-H参数法对所设计的SCARA机器人进行运动系统建模,通过变换方程实现运动学正解,同时结合代数法和几何法实现运动学逆解。针对运动过程中可能存在的奇异性问题,利用雅克比矩阵,计算奇异点位置,为机器人运动轨迹规划和力矩分析计算,奠定必要基础。第四,分析几种常用的动力学建模方法,选用Lagrange法建立SCARA机器人的动力学显式方程,用最简单的形式分析4自由度的机器人动力系统。由于4自由度机器人系统是非线性和高度藕合的,因此动力学方程往往非常复杂,比较Lagrange法建立的动力学方程中的各项,从而确定它们对于总力矩或动力的影响程度,适当地去除非重要项,得到动力学系统简化形式,便于进一步分析。第五,根据客户需求,结合实际,运用三维制图软件建立模型,运用ADAMS仿真软件实现本课题SCARA机器人的运动学仿真,得出各关节性能指标的运动曲线,关键部件的验证与校核,整机频率分析；运用MATLAB实现本课题SCARA机器人的五次多项式插值的轨迹规划方面的一系列三维仿真,证实系统的实用性和可开发性。第六,以重复定位精度、定位准确度、轨迹精度及其重复性、末端速度等作为参数,在不影响作业需求的前提下,提出相应的改进措施,以用来提高SCARA机器人的精度。针对精度改进措施,进行样机试验,验证其准确性。第七,总结本文工作,并提出不足和展望。本文通过对SCARA机器人的结构设计,以提高工作效率、机器人精度为目标,选取机械臂的四个参数,针对性的进行机构尺寸改进,设计并完成了本体样机,进行实验验证,给定相同的实验条件,通过比较改进前后的关节力矩证实了经过机构尺寸改进后机器人的动力学性能得到了显著的提高。