焊接机械臂是工业机器人中应用最广泛的机器人之一,可以在恶劣工作环境下进行工作,降低作业风险,提高了加工质量稳定性和工作效率,对工业生产制造过程具有重要作用。本文针对卧式带锯床的底座箱体焊接工作,设计了一台专用焊接机械臂,并系统地分析了结构特性及其运动特性。具体研究内容及成果如下：首先,根据带锯床底座箱体的结构特点,对焊接机械臂的功能需求及性能需求进行了详细分析,并依此确定焊接机械臂自由度；比较分析几种常用的关节构型选择最优结果,确定了整体构型方案结构并确定相关参数。其次,研究机械臂位姿变换矩阵,运用D-H法建立焊接机械臂的连杆坐标系,通过运动学模型,求解机械臂运动学的正逆解；运用MATLAB和蒙特卡洛法对焊接机械臂的工作空间进行仿真。然后,根据机械臂原理方案,确定各个关节的驱动方式及整体传动方案,对各个关节部件进行详细结构设计,对大小臂体的几种结构形态用ANSYS进行分析比较,选择较优结果,并运用Solidworks建立了机械臂三维实体模型。最后,基于Isight并结合ANSYS分析文件,对焊接机械臂进行参数化优化分析；并对优化后的结构进行了详细的有限元分析；基于ADAMS软件对焊接机械臂进行了动力学仿真,对平面单直线的焊接形式进行分析比较,确定更优焊接形态；对同平面相连两段式焊缝进行了分析,得到各关节的动力学特性参数；最后根据设计优化结果完成了机械臂样机制造。