本文针对航空发动机叶片传统装配大多采用人工装配、检测,致使装配质量、精度受人为因素的影响,导致装配效率低等问题。首次结合串联机器人具有结构简单、成本低、易控制、运动空间大等优势,设计了一套基于串联机器人的叶片自动装配系统平台。完成了对该系统平台的静力学分析及运动学仿真等研究。同时验证了该系统平台的可靠性。首先,本文从分析航空发动机叶片结构及传统装配方法出发,创造性地提出了叶片自动装配系统平台的三大要素:叶片自动输送装置、机械手夹具及轮盘固定平台。首次提出了4+2自由度约束理论,并基于该理论设计了4套叶片自动装配系统方案且均为首创,并对其进行综合分析选出最优方案。率先从理论上实现了航空发动机叶片从传统装配向数字化装配的转变。其次,本文首次设计了2套轮盘转移机构方案。对其进行综合分析选出最优方案,并通过该机构将叶片自动装配系统平台与盘轴柔性对接系统连接起来,形成了一套从叶片与轮盘装配到轮盘与轴装配的完整柔性装配系统。目前,未有与该柔性装配系统类似的方案出现,属于首创。同时本文利用有限元软件,从静力学角度入手对装配系统中的主要承力部件及典型定位部件的刚度及强度进行了分析,进而验证了所设计自动装配系统的可行性。最后,通过D-H法对机械手臂的运动学模型进行分析,得出正、逆运动学方程。对机械手末端一点进行标记,运用motion进行运动仿真,得出机械手的运动轨迹及三维坐标点集(X,Y,Z),将所获坐标点集导入MATLAB中获得机械手夹具运动空间区域分布图以及x-o-y平面运动轨迹,结合机械手臂的运动方程,验证了参数的合理性和运动学求解的正确性。为机械手臂后续的优化设计及作业控制研究提供依据。本文所设计的航空发动机叶片自动装配系统平台,对推进航空发动机自动化装配制造领域的发展具有一定的启发性。