在汽车焊装生产线中,龙门架吸盘机械手发挥越来越重要的作用,其应用也越来越广泛。龙门架吸盘机械手属于可移动式夹具,是提高汽车焊装生产线工装效率的一个重要的因素。调查发现现有的吸盘机械手不满足汽车焊装生产线搬运零件的需求,所以本文设计一种多自由度的龙门架吸盘机械手模型对不规则零件的搬运,并完成其相关的分析。本文对龙门架吸盘机械手的研究主要概括为以下几个方面:首先,分析国内外已有的搬运机械手的发展水平和优缺点,参考国内外成熟的吸盘机械手以及项目的任务需求,设计一款新型的龙门架吸盘机械手。对龙门架直线导轨滑块受力情况对其动载荷进行计算,为直线导轨的选型提供依据。在吸盘机械手受最大载荷的情况下对驱动进行选型和吸盘直径进行初步的计算和材料的选取。其次,对龙门架吸盘机械手的关键部位进行静力学分析,确定是否满足载荷要求。对吸盘机械手进行模态分析,确定共振产生的原因。谐响应分析确定几阶模态对振动破坏影响最大。第三,通过旋量理论对吸盘机械手进行正运动学建模和速度雅克比矩阵求解,采用改进遗传算法对吸盘机械手逆运动学求解,为运动学仿真和分析提供数据支撑。吸盘机械手的工作空间采用蒙特卡罗方法分析吸盘机械手最大可达空间,分析结果为确定吸盘机械手的构型是否满足被夹持零件大小提供尺寸依据;分析四条吸盘机械手协同工作空间,确定是否存在机械手干涉情况。在仿真软件ADAMS中,对每个关节赋予时间函数分析吸盘末端点的运动轨迹和速度曲线;对关节空间进行轨迹规划分析吸盘机械手关节运动情况,为今后进一步研究运动控制创造了良好的基础。