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制造业的快速发展对传统工业机器人的要求越来越高，很多情况下无法确定机器人工作任务及工作环境。在机器人机械结构中采用模块化的设计思想，可使机器人对作业任务及环境的适应能力快速提升，从而更好的执行工作任务。可重构模块化机器人由不同尺寸和构型的关节模块组成，各模块之间采用统一的接口连接，通过增减模块数量和更换不同功能的模块，可快速装配出符合工作要求的机器人。本文针对以上特点提出六自由度模块化机器人总体设计方案，对建立好的机器人模型进行仿真分析，将加工完成的机器人实体进行运动学标定实验。 本研究主要内容包括：⑴在调研国内外模块化机器人构型设计的基础上，确定了机器人总体设计方案，并根据工作要求对方案中的标准件进行选型。利用UG软件建立机器人三维模型，将机器人模型导入到ADAMS中进行仿真分析，验证其设计的合理性，最后将优化后的机器人模型加工成实体。⑵对机器人进行正向和逆向的运动学分析。应用ADAMS仿真软件对机器人模型进行运动仿真，将机器人末端位置仿真曲线与MATLAB软件仿真结果进行对比，验证运动学正解及逆解的正确性。⑶确定机器人控制系统总体设计方案。基于PMAC运动控制卡的技术要求设计控制系统电路图，并根据电路图搭建机器人控制柜。⑷运用微分变换的方法建立六自由度模块化机器人误差模型，利用激光跟踪仪直接测量机器人进行标定实验，确定机器人末端位姿与运动学参数误差的关系。将控制系统软件中的几何参数补偿修正后，实现机器人运动精度的提升。本文的研究内容为六自由度模块化机器人的结构优化及动力学分析打下了基础。