关节型机器人是一种结构紧凑、动作灵活的工业机器人，广泛应用于喷漆、搬运物体、焊接等场合。本文对一种五自由度关节型机器人的运动学、局部轨迹调整和结构优化等方面进行了分析和研究。　　首先，根据工作需求确定了五自由度关节型机器人的结构，建立了分析模型，列出了相应的D-H参数，通过所列的连杆参数，得到各个连杆的变换矩阵，并通过计算得到了机器人的运动学正解和逆解公式，并通过不同的方法对机器人的正解和逆解进行了验证。　　其次，利用Pro/E软件建立了机器人的三维模型，并通过插件对模型进行刚体定义，把模型导入ADAMS进行后续的约束和添加驱动，从而获得机器人的虚拟样机。建立了机器人的虚拟样机模型，并利用软件对机器人的虚拟样机模型进行了运动学的仿真以及机器人在垂直平面内工作域的仿真。　　然后，对机器人在末端标记点的运动轨迹已知的情况下，利用多项式插值对其进行了局部轨迹调整，使得机器人能够连续平稳的运动。调整后的轨迹在起始时刻和终止时刻的速度和加速度均为零，整个运动轨迹是连续和平滑的。　　最后，以同时影响结构尺寸和工作空间的D-H参数为设计变量，将机器人对工作空间的要求作为设计变量的几何约束，以机器人在整个工作空间中的结构最紧凑为目标，得到兼顾工作空间与结构紧凑的最优D-H参数。　　本文的研究结果，一方面可以保证机器人能够在高速运动下精确地完成作业任务;另一方面提出了一种以工作空间作为约束条件的结构尺寸优化方法。本文的研究对机器人的设计制造有着一定的参考价值。