工业机器人是计算机辅助制造系统、柔性生产系统、自动作业系统实现自动化的重要工具，已经成为衡量一个国家工业技术发展水平的标杆。提高工业机器人的设计技术水平，对促进我国生产力发展，有着十分重要的意义。本文依托国家科技重大专项燕山大学课题组承担的《大型伺服压力机冲压线自动化上下料技术研究》，采用模块化思想，研究基于计算机理性的工业机器人机械本体自主设计技术。论文具体研究内容如下：分析工业机器人的常用构型及其运作方式，采用基于功能分析的模块划分方法，建立工业机器人结构模块库，用于搭建满足任意工程所需的具体机器人模型。利用CAD软件的二次开发技术，对结构模块库进行管理，利用VisualBasic6.0编写用于结构模块库管理的人机交互界面。实现结构模块的预览、选取、调用、替换等基本管理功能，实现结构模块的自动搭建功能和参数化设计。设定单元结构模块的初始位姿，并采用D-H法，建立连杆坐标系模块库。制定坐标系模块的选取原则，实现了完成机器人模型搭建的同时，完成对应连杆坐标系的建立。进而确定D-H参数，进行运动学问题的求解。研究工作空间边界曲线的形成，基于几何特征对工作空间进行类型划分，采用CAD变量几何法进行工作空间的求解，实现求解过程的程序化，并利用CAD软件的分析功能，对工作空间的几何属性进行求解。