SCARA机器人由于体积小,传动原理简单,被广泛运用于电子电气、家用电器,精密机械等领域。随着社会需求的增大和技术的进步,SCARA机器人将会得到迅速的发展。为了尽快将我国的装配机器人产业化,SCARA机器人的设计和生产单位急需对这种机器人的结构和性能进行充分的理论分析和优化。因此,研究和应用先进的分析计算方法,解决结构的优化问题,具有十分重要的理论意义和实用价值。本文针对SCARA机器人小臂,首先从最为有效的数值计算方法——有限单元法入手,通过弹性力学和有限元的相关理论分析,为小臂的结构特性分析奠定了理论基础;然后,利用ANSYS软件对小臂建立有限元分析模型,并在此基础上进行结构静力分析,研究其应力、应变分布状况,分析其强度和刚度等力学性能,为结构优化设计提供依据;又运用模态分析理论,在ANSYS模态分析软件中进行小臂模态分析,获取小臂的前五阶固有频率和振型,对小臂结构的振动特性进行了初步的研究。最后,本论文又利用ANSYS的优化功能,优化了小臂的截面尺寸,从而减少了小臂的质量。计算结果表明,本文所建立的有限元模型合理,静、动态分析结果准确,优化效果较为明显,为SCARA机器人的改进和今后的结构设计提供了依据。