本文重点探究了结构稳健优化设计所涉及的有关技术与方法,摸索出了一套适合工程应用的结构稳健综合优化设计方案,并将此方案应用到了路锥车的收放回转机构中,获得了比较满意的效果。研究的主要内容包括：(1)建立了滚珠丝杠参数化有限元二次开发平台,巩固了Python编程及其在Abaqus中的应用,为后文Isight优化集成打下坚实基础。(2)根据几种典型试验设计方法的采样点分布对比情况,确定了一种基于ESE算法与φp准则的优化拉丁超立方设计方法,增强了对初始设计空间的探索能力。(3)根据传统构建代理模型的不足之处,提出了一种基于连续采样技术的椭球基神经网络代理模型,提高了构建代理模型的精度与效率,也为后续的优化设计与稳健设计节省了大量的计算时间。(4)运用Isight的二次开发技术,对传统模式搜索算法进行了改进,同时为提高寻找全局真正最优解的机会,本文提出了一种基于存档的微遗传算法与改进的模式搜索算法的组合策略。(5)用FEA方法对路锥车的初始收放回转机构进行了刚强度分析,依据分析结论对机构进行了部分改善。在Isight环境中搭建了改进的收放回转机构优化集成平台,并将本文提出的6σ结构稳健综合优化设计方案应用到其中,不仅具有良好的优化结果,而且当设计变量存在不确定性变差时,结构性能仍能保持稳定。本文的研究工作与方法可以有效地应用在各种典型机械结构中,能够显著提高设计人员的工作效率,在理论和工程实用性角度上具有一定的意义。