国外码垛机器人市场竞争日趋激烈，但目前国内码垛生产企业大多仍采用传统、简单的类似计算方法，有必要采用现代设计手段来提高设计质量。本文主要工作是对码垛机器人关键部件进行结构设计，运用SolidWorks软件对码垛机器人进行三维实体造型，利用ANSYS Workbench Static Structural模块对码垛机器人的关键部件（车架、起落门架、起落前叉）进行有限元分析、应用有限元分析Modal模块对起落前叉的三维模型做模态分析，用ANSYS Workbench对车架设计合理性做优化设计，主要研究探索的内容包括:　　(1)按照现代物流码垛中心技术要求，确定码垛机器人的性能参数和整机结构，经过相关数据的计算分析，确定机器人车架、俯仰支架、起落门架以及起落前叉等模块的尺寸与形状，确定机器人的控制系统与传动系统。　　(2)运用三维SolidWorks设计软件进行了机械结构详细设计。对码垛机器人零部件进行3D建模与装配，最后在SolidWorks环境下进行干涉检查，满足设计的合理性。为下章的静力学分析和模态分析以及优化设计打好了基础。　　(3)运用软件ANSYS Workbench对码垛机器人的关键部件结构（车架、起落门架、起落前叉）进行有限元静力学分析，获得关键结构的应力分布图、位移变形图。经查看结果，验证此型码垛机器人结构的设计是合理的。　　(4)在完成静力学分析的之后，对运动时处于危险位置的码垛机器人起落前叉模块又做了模态分析，得出了其前六阶固有频率和振型。其中起落前叉的第一阶固有频率21.077Hz大于路面激励20Hz，得出了其在工作时是不会引起共振，该型起落前叉的设计是合理的。　　(5)以车架重量最小化为优化目标建立了数学模型。经优化设计求解，车架的强度、刚度都满足条件，结果比较理想。