现阶段的焊接机器人都是具有固定底座的机械手(臂),只能在固定位置完成一定范围内的操作,适应性较低,无法进行狭小空间或密闭容器内以及危险作业环境中的焊接。为此设计了一种小型焊接机械手,代替焊工实现在狭小空间或者密闭容器内以及危险作业环境中的焊接,文中以自主设计的焊接机械手为研究对象,对其运动学进行了基础研究和仿真分析。主要研究工作如下:　　 1.焊接机械手模型设计,首先按照设计技术指标对所要设计的焊接机械手进行关节、自由度规划；然后确定驱动机构；其次,对焊接机械手各个关节进行设计；最后应用UG软件绘制出焊接机械手的三维造型图。　　 2.详细论述了机械手运动学数学基础,为研究机械手运动学提供了数学工具。　　 3.首先应用D-H方法对焊接机械手进行正运动学建模,确定了连杆坐标系和连杆参数,建立了焊接机械手正运动学方程；然后运用MATLAB中机器人工具箱对焊接机械手进行了正运动学实例仿真,通过仿真验证了正运动学模型以及算法的正确性和合理性。　　 4.讨论了机械手的逆解相关问题,首先用反变换法求解出焊接机械手的逆解,求解复杂且存在多解,其次应用智能方法-BP神经网络法求解了焊接机械手的运动学逆解,求解简单、快速,准确。最后对焊接机械手进行了逆运动学仿真,通过仿真,从而验证出运动学模型的正确性,以及逆解的不唯一性,为下一步焊接机械手的动力学、控制、轨迹规划等奠定了基础。