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硅片传输机器人是集成电路生产线的核心制造装备，其传输效率直接影响整个产线的工作效率。合理的结构设计与轨迹规划不仅有利于提高产线效率，也有利于提高传输过程的稳定性。本文在分析国内外硅片传输机器人领域相关研究的基础上，针对结构设计与轨迹规划两个研究方向，进行了如下工作: 针对生产现场生产效率需求，通过对比不同类型硅片传输机器人构型方案，确定采用双臂R-θ型硅片传输机器人，各轴采用三相永磁同步电机作为驱动部件，对旋转机构传动方式采用母旋转式滚珠花键进行改进。并对传动部件的载荷、寿命进行计算、采用拉格朗日原理校核电机的输出转矩、采用等效动能原理匹配负载惯量，确保选型满足机器人性能要求。 根据硅片传输机器人实际工况，确定硅片采用真空吸附方式进行传输。采用Hertz接触理论并结合硅材料各向异性的特点，分析硅片在吸附作用下的受力与变形情况，并利用有限元分析软件，通过对比不同吸附孔数量、吸附孔布局位置以及吸附孔半径下硅片的应力与变形情况，确定末端执行器的最佳设计方案。 针对硅片传输机器人结构特点，采用圆柱坐标方法，通过几何关系建立圆柱坐标系与自然坐标系之间的对应关系，对机器人的自由度进行解耦，并通过三角函数公式，构建连杆运动与电机驱动角之间的函数关系，计算出机器人的运动学正解与逆解。 针对伸缩机构存在柔性关节的特点，建立“刚性杆-柔性关节”的振动模型，建立典型三自由度系统振动方程，将其简化为无阻尼振动系统并计算其固有频率与振型向量。分别设计梯形曲线、S形曲线、三次多项式曲线与Jerk连续曲线四种轨迹规划方案。通过坐标变换方法对方程解耦处理,并采用Duhamel积分计算伸缩机构在不同轨迹规划方案下的振动响应函数，以振幅为优化目标函数，结合电机与末端执行器的约束条件，通过改变曲线参数并迭代计算，确定最优的轨迹规划方案。