随着工业的发展和科技的进步,各行各业对自动化程度的需求与日俱增,机器人技术得到了迅猛的发展,涌现出了各式各样的机器人产品。机器人产品的实用化不仅解决了许多单靠人力难以解决的实际问题而且又促进了工业自动化进程。随着现代化进程的不断加深,工业机器人从最早在汽车制造工业的应用已经逐步拓展到其他领域,成为现代化生产中不可或缺的一环。例如注塑、注胶制造行业,在行业中,已经有越来越多的企业采用工业机器人来替代人工完成取件工作,尽管与橡胶射出成型机相匹配的工业机器人结构与功能都已日趋完善。但是这类机器人所针对的对象大多为卧式注胶机,有些厂家由于条件限制,在注胶机的选择上只能选择立式注胶机,因而无法采用通用型的注胶机机械手。虽然六轴机械手可以解决这一问题,但由于价格较为昂贵,许多企业望而却步,因此有必要针对具体生产状况,根据现场情况有针对性地研发一款专用型的机械手。本课题对柳州某公司现有生产橡胶件过程中存在的生产环境恶劣、效率不高以及产品质量无法保证等问题有针对性地设计研发出一种应用在立式注胶机上的专用型机械手。课题在要求的技术指标下,结合企业设计的经验基础上提出了新的结构方案,采用Solid Works软件设计并完成四轴伺服直角坐标式机械手的设计。以悬臂梁的刚度计算为理论基础,搭建了刚度测试系统,开展了机械手悬臂的实验测试,并借助有限元软件Hyper Mesh对悬臂进行了静力分析,通过实验与仿真的结果对比分析,验证了仿真过程的准确性。以此为基础,对机械手进行静力学分析获取了悬臂末端中点的挠度值,通过动力学分析,获取了该机械手前6阶的固有频率与振型,通过与电机激励的对比分析,验证了结构设计合理性。最后借助多体系统动力学软件MSC.ADAMS对该机械手进行运动学分析,通过仿真分析获取了末端的位移、速度曲线。通过与实验测试结果的对比,本次仿真可以反映出实际的运行轨迹和运行速度,为机械手的试制提供了理论与技术参考。