神光-Ⅲ工程“靶场物理诊断设备辅助安装系统”的研制项目中要求设计一台专用作业设备，该设备要求在狭小空间内实现对静态成像组件的无害夹持和运输，同时避让空间内复杂的管路，将静态成像组件送达指定位置，并实现对组件的大行程进给和多自由度调节。而目前常规地面起重机械和悬轨式起重机都无法满足这些要求。鉴于以上原因，本课题在参照目前起重机常见技术基础上，采用创新设计，研究设计了大行程多自由度组件拆装机械手这一设备，并对其刚度、强度、稳定性做了静力学和动态特性分析。根据设备功能和工作环境的要求，本文采取“6”字形悬挂轨道设计方案，通过挂车机构实现整机设备绕轨道的360°运行，采用伸缩臂机构实现变幅，采用平动机构实现升降，采用摆动机构实现角度的调整，采用六自由度微调机构调整位姿，采用大行程进给装置实现长距离进给。利用Pro/E对整机进行实体建模，并用AutoCAD完成整机零件图及装配图的绘制。方案完成后，对设备重点结构进行计算校核，验证设备在轨道上运行的通过能力和平稳性，验证行驶系统的驱动力，验证液压系统提供的压力能否满足实际工作要求。针对大行程多自由度组件拆装机械手的结构特点，利用ANSYS软件对其各工作机构进行有限元建模，并将各模型进行整体组装，得到整机有限元模型。通过对整机进行静力学分析，查看各机构的应力集中状况和变形情况，从而对整机的强度和刚度进行验证。在ANSYS静力学分析建立的设备的有限元模型的基础上，对模型施加边界条件和约束，对模型进行模态分析，提取设备的低阶模态，分析各阶模态对应的固有频率和振型，对大行程多自由度组件拆装机械手的结构部分的刚度设计提供一定参考。对设备中的重要运动机构进行动力学分析，建立其动力学方程。将Pro/E建立的设备的三维模型导入动力学分析软件ADAMS中，得到平动机构和摆动机构的运动特性曲线，从而验证设备在运行过程中的平稳性。