在码垛机器人的本体设计研发中,动力学分析不仅关系到驱动电机的选型,还对本体的轻量化设计、轨迹规划等方面起着重要的指导作用。因此对码垛机器人建立准确的动力学模型并进行分析具有十分重要的意义。针对含有多个局部闭链的码垛机器人,简化成单闭链的动力学模型不能很好的反映驱动关节的扭矩特性,计算精度较低。本文建立了码垛机器人的运动学数学模型并做相关分析,充分考虑了多个局部闭链间的相互影响后建立了刚体动力学模型,在验证模型的准确性后,提出动力学优化目标对码垛机器人的结构参数进行优化。首先根据D-H法建立码垛机器人的运动学模型,获得了机器人各关节位置正逆解表达式,并对工作空间的特点进行分析,提出一种量化评价工作空间合理性的方法。分析码垛机器人的多闭链结构特点,运用Kane法建立其动力学方程,推导出主动关节扭矩的表达式。然后在ADAMS软件中建立码垛机器人的虚拟样机模型,并进行运动学和动力学仿真分析。对比仿真分析与数学模型计算的结果,验证了数学模型的准确性。在此基础上,提出动力学多目标优化评价指标,对码垛机器人的杆件参数进行优化分析。同时,考虑了弹簧平衡结构对码垛机器人动力学特性的影响,并对弹簧平衡结构参数进行动力学优化。最终,得到一组参数值使得码垛机器人的动力学性能最优。