近年来,随着电子集成技术和自动化技术的不断发展,工业机器人在焊接、码垛、装配等领域得到长足发展,其中焊接机器人和码垛机器人在工业生产中的应用更是日渐广泛,这极大提高了工业生产的效率,然而,对装配精度、重复定位精度的高要求、装配工步优化时所面临的困难、装配机器人的结构设计等因素,都使得装配机器人仍处于发展阶段,因此,开展装配机器人的深入研究,能够有效提升人力和物力资源的使用效益,具有十分重要的现实意义。本论文以CRH3动车组的生产装配为背景,以多工位理念为基础,通过结构设计、运动学分析、控制系统的搭建及人机界面的编辑四个方面,开发了一种集涂胶、安装、封胶、清理于一体的装配机器人,解决了目前动车组挡风玻璃装配时耗时、耗力的问题。首先,根据CRH3动车组的车头模型和装配车间的装配环境,完成了挡风玻璃装配机器人的结构和传动方案的设计,同时运用三维造型软件进行三维建模,并且对关键部件进行结构尺寸的优化。基于简化的三维模型,采用旋转平移变换坐标的方法求出机器人的正解和反解,随后把正解导入运动学仿真软件并作用于简化的三维模型,运用Step函数对模型进行轨迹规划,得到仿真结果,最后通过仿真结果和解析结果的对比,验证了解析结果的准确性。再者,以理论模型为基础,建立了以西门子S7-200PLC为核心的控制系统,用S7-200自带的高速脉冲输出口完成伺服电机的定位控制,并编制出完整的装配工步PLC梯形图。最后,以西门子Smart700触摸屏为上位机,以WINCC FLEXIBLE为基础构建人机交互界面,运用RS485通信接口完成上位机和PLC的通信,把PC机中的数据传输到PLC和HMI设备中,最终完成上位机对整个控制系统的控制。本文从结构设计、运动学分析、控制系统的搭建、人机交互界面的创建四个方面,对动车组挡风玻璃装配机器人进行了开发和研究,提出了一种适合目前安装环境的多工位装配机器人。