随着我国造纸业的迅猛发展,对纸浆磨片的生产过程自动化程度要求越来越高。纸浆磨片平衡检测工艺制约了纸浆磨片的自动化程度,是限制生产效率与质量的关键性问题。高效率的自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手是提高纸浆磨片静平衡校正工艺的自动化程度,降低工作人员劳动强度,提高生产效益,满足实际工作目标需求的有效手段,具有较高自动化水平的自动平衡检测装置的机械手研究,具有一定的应用价值。在企业实际项目的支持下研究了自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手机械结构建模、仿真优化、控制系统设计等内容,具体工作如下:首先,通过对自动纸浆磨片静平衡检测装置的结构与工作原理分析,确定自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手工作环境及技术要求,结合要求设计了工业机器人式、AGV小车举升式、龙门式及三坐标式机械手方案,对比分析后确定了三坐标式机械手的最终设计方案。其次,对自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手进行建模与虚拟装配,结合实际工况对自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手关键零部件进行有限元分析,得到夹持横板的应力应变与位移图解。同时对其进行模态分析验证了设计的机械手合理性。基于轻量化设计思想对其进行拓扑优化设计,得到优化后的夹持横板较之前的质量减轻28.17%,并且优化后的夹持横板应力、位移及模态效果良好。对所设计的自动纸浆磨片静平衡检测装置机械手关键组件进行计算与校核,验证了设计的自动纸浆磨片静平衡检测装置机械手达到了设计要求。最后,设计开发了自动纸浆磨片静平衡检测装置的视觉系统,并应用开发的视觉系统采集图像信息,提取关键参数以获得机械手运动所需的目标位置信息。设计开发了自动纸浆磨片静平衡检测装置的机械手控制系统,采用传统PID对X轴方向运动模块进行了仿真分析,仿真结果验证了所设计的控制器达到了控制系统的精度要求。提出并改进了枚举法评判纸浆磨片检测装置的组合优化算法的方法,提高了检测效率。设计了人机交互界面,实现了机械手的调试与自动化操作。实际应用验证了设计的自动纸浆磨片静平衡检测装置机械手各项技术指标达到了设计的要求,用户使用效果良好,论文的研究为相关设计提供了参考。