伴随着当代工业生产不断面向自动化和多样化方向发展,工业机器人得到了越来越广泛的应用,工业机器人作为现代多种高新技术的综合体,从某些角度衡量着一个国家的制造业水平和科技发展实力。然而,在工业机器人迅猛发展的今天,由于工作环境与应用目的不同,在实际生产工作中,并不是全部的作业都需要大型工业机器人搬运笨重的负载,轻便和敏捷的工业机器人逐渐成为承担组装和搬运工作的更优选择,小型轻量化工业机器人越来越多的被应用在承担日常的工作中。设计和研究一种负载/自重比大、模块化设计的新型工业机器人,适应工业发展自动化和多样性的要求势在必行,本文研究的主要内容如下:首先结合国内外工业机器人的发展现状和市场需求,对传统工业机器人进行改进和重新设计,以模块化设计为理念,以提高工业机器人的负载/自重比为目的,设计和研究一种新型工业机器人。机器人的设计参数要求最高负载为10kg,自身重量低于45kg,负载/自重比大于1/4.5,在同样负载下与同类型普通工业机器人相比自重只相当于原来的20~25%;模块化设计机器人的每个关节模块具备线缆的可通过性,故该机器人设计为内走线方式,加之机器人关节外壳及手臂均采用铝合金材质,在结构设计上使防护性大为提高。模块化关节均采用满足IP65等级的交流伺服电机驱动,采用盘式谐波减速器传动。模块间采用串联方式连接,每个模块均可实现+/-360度旋转,使机器人具有更大的操作空间和操作灵活性。在机器人设计完成后,通过建立机器人的运动学模型和参数误差模型,经过建模、测量、参数识别和误差补偿等步骤,完成对机器人的仿真标定工作。机器人通过标定,提高了定位精度,扩大使用领域范围,为机器人从实验室走向市场,实现产品化提供了重要的技术支持。