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随着全球经济的发展，机器人技术日益成为人们生活尤其是工业生产领域不可或缺的一部分。焊接机器人是将机器人技术与传统焊接工艺相结合而得，现已广泛应用到汽车，家电，工业标准件等生产过程中，在降低人力成本，改善焊接工人工作环境的同时，大大提高了生产效率，保障了焊接品质。同时，工业生产对焊接机器人的轨迹精度及焊接性能也提出了更高的要求。 本文以传统的SCARA型机器人为基础，设计并分析了一种五自由度焊接机器人，尤其是通过引入第四、第五双自由度功能端，实现机器人整体的兼容性，多功能性。在加工制造并获得机器人实物的基础上，参考其他种类的SCARA型机器人，采用多种方式对机器人结构进行了优化并获得数据。 建立运动学模型，进行运动学分析。采用Denavit-Hartenberg参数法建立机器人的数学模型，并对其进行运动学分析，得到五自由度焊接机器人的正、逆运动学求解通用公式。依据平行轴定理和张量法，求解五自由度机器人各轴的转动惯量。综合考虑运动学与转动惯量两方面因素，为实际的五自由度机器人的位置及速度控制提供了依据。 机器人的结构设计。以扭矩，转速，转动惯量，功率等参数为依据，计算各关节所需的步进电机。同时，介绍机器人主体的设计思路。 对机器人进行有限元分析。在对机器人进行建模的基础上，利用ANSYS的有限元分析功能，对第一臂，第二臂进行静力学分析并获得两个机械臂的应力分布图与形变情况。此外，对机器人整体进行模态分析，掌握机器人各关节电机工作频率对末端振幅的影响，以确保机器人在现实使用环境中可靠性。 对机器人进行动力学分析。利用ADAMS的仿真功能，对机器人进行动力学仿真，并对末端进行轨迹规划。在此基础上，对五个关节的电机进行重新设计并确定详细参数。