中国玻璃产能很大,甚至达5亿重箱。但是高端产品落后,大量依赖进口。这实际是装备工业落后所致,虽然可以进口,但价格昂贵,不适合国情。玻璃生产线用重载机器人就是其中之一。目前,国内玻璃生产线用机器人均属于轻载型,其抓起玻璃的重量在160kg以下,至今没有用于玻璃码垛的重载机器人面世。为了早日实现该系列产品的国产化和产业化,本文针对浮法玻璃生产线用重载机器人,利用虚拟样机技术对其进行相应的研究。本文首先对机器人的机械系统进行设计,包括机械系统总体方案设计、驱动方案设计、传动方案设计和平衡方案设计,并利用Pro/E软件建立了机器人的三维实体模型;运用D-H法建立了该机器人的连杆坐标系,在此基础上推导了机器人的运动学方程;利用改进的牛顿-欧拉方法建立了机器人的动力学模型。将Pro/E中建立的三维实体模型导入到ADAMS中,建立其虚拟样机模型,实现了机器人在玻璃生产线上的动力学仿真,得到了实际运动过程中机器人各关节驱动力矩的变化曲线,为电机和减速器的精确选型提供了依据;利用ANSYS有限元分析软件,对机器人的关键承载部件进行了模态分析和静力分析,得到了各部件的固有频率、振型及应力、变形分布等情况,针对分析结果,对结构进行了优化设计。最后,对机器人传动系统各传动元件的传动误差进行了详细的分析计算,建立了精度分析数学模型,得到了机器人在运动过程中各关节的传动误差对末端位姿误差的影响,为整个系统的误差补偿奠定了一定的基础。