目前，由于计量检定工作的特殊性，砝码检定的自动化程度仍然不高，国内绝大部分计量检测中心还是依靠人工作业，不仅耗费大量人员体力，且检定效率低、易出错。国外对于砝码检定的自动化设备研发仍处于试验阶段，并无成熟的解决方案。论文在镇江市计量检定测试中心“产学检研”项目的支持下，针对500g～10kg范围内砝码的检定工作，研究设计砝码装卸机械手系统，同时开发出砝码检定数据采集与处理系统，降低工作人员的劳动强度，提高检定结果的可靠性以及计量工作的管理水平。　　论文具体研究内容集中在以下几个方面:　　1.论文研究了砝码检定自动化装置的国内外发展现状，在此基础上提出砝码自动检定系统的总体架构。确定了砝码装卸机械手的机构类型和自由度配置。对砝码装卸机械手进行总体结构设计和三维实体建模，分别对基座、各手臂连杆和末端夹持手爪进行了结构优化设计。提出砝码装卸机械手的控制方案，并完成相关设备选型。　　2.对砝码装卸机械手进行了运动学建模、仿真与分析。利用D-H法分别对正运动学问题和逆运动学问题进行推导和求解，并验证砝码装卸机械手在特殊位姿下的正反解结果。应用Robotics Toolbox编程来实现砝码装卸机械手的运动学仿真和轨迹分析。　　3.利用拉格朗日法对砝码装卸机械手进行动力学分析，简化动力学模型，求解各杆件驱动力或驱动力矩。具体研究了大臂、小臂和小臂伸缩杆的动力学方程，对特殊位姿下的砝码装卸机械手进行具体的动力学计算。利用ADAMS软件完成动力学仿真与验证。　　4.研究砝码装卸机械手视觉定位系统的组成及工作原理，对系统相关设备进行分析并完成选型。利用边缘检测算子、圆的最小二乘拟合等图像处理方法来确定目标砝码和衡器托盘的中心点位置坐标。分析影响砝码装卸机械手视觉定位精度的有关因素。　　5.研究砝码检定的操作方法、数据处理流程以及梅特勒-托利多衡器的通讯协议，应用串口通信技术和LabVIEW编程语言开发出砝码检定数据采集与处理系统，实现了砝码计量工作的自动控制和计量记录的数据库管理。试用结果证明，系统运行稳定，满足砝码检定要求，现已推广使用。