课题源于国家“十二五”科技支撑项目,主要针对近年来建筑装饰幕墙的整体化和美观化设计要求带来的,幕墙板材尺寸和质量越来越大,传统的人工安装方式劳动强度大、安装效率低、事故发生率高、板材破损率高等问题,研究开发一种面向大型幕墙板材的辅助安装机器人系统,旨在改变当前落后的手工安装现状,探索合理的安装工艺,提升大型板材的安装自动化程度。　　根据常用大型玻璃板材的安装工艺特点,在分析国内外最新研究现状及关键技术的基础上,研发一套针对大型板材辅助安装的机器人系统。机器人系统采用六自由度串联的结构形式,除下端行走机构外,机器人手臂具有四个主动自由度和两个被动自由度,工作时通过六自由度运动耦合实现板材安装位置和姿态的调整。最后采用模块化设计方法完成机器人各功能模块详细的结构设计,使用Pro-E软件绘制了机器人整体结构的3D模型。　　在操作空间和工作状态确定的基础上,根据静力学和动力学相关理论分析机器人系统的安全性和稳定性。在四种不同的工况下,确定系统关键部件的危险截面和危险点,并对其进行结构稳定性分析和强度校核。同时,针对机器人系统的实际操作环境,对整机的倾覆稳定性进行分析,得到可靠的性能参数,为机器人的安全性、可行性提供了可靠的理论支持。　　根据机器人运动学分析理论,推导机器人运动学方程正解,建立机器人末端位姿余弦矩阵。在插补算法的基础上,推导机器人末端一定姿态下,水平和竖直轨迹变换的插补函数关系,为机器人运动控制实现提供准确的理论指导。　　最后,研制开发大型板材辅助安装机器人样机系统,并构建机器人系统实验环境,在仿真工况进行实验验证。试验结果表明,大型板材辅助安装机器人结构设计合理,能够实现预定的功能,可以顺利地完成大型板材的辅助安装,一定程度上提高了大型板材安装的自动化水平。