随着我国城市化进程的不断加快，建筑幕墙作为现代建筑物的主导性外部装饰，越来越受到人们的青睐。在建筑幕墙安装施工中，普遍存在着工人劳动强度大、现场安全性差、施工效率低、施工质量难以保证、工艺标准不统一等问题。本文在国家高技术研究发展计划（863计划）板材安装室内装修机器人系统研究（2007AA04Z240）项目的支持下，根据建筑板材安装工艺与安装施工现场环境特征，开展幕墙安装建筑机器人系统关键技术的研究，旨在研发出适用于建筑幕墙安装的自动化、智能化施工设备。本文将围绕幕墙安装机器人的关键技术进行如下研究：1.首先，对目前建筑幕墙手工安装工艺与安装过程中存在的问题进行分析，根据自动化安装的特点，制定出建筑幕墙自动化安装工艺。考察现有国内外建筑机器人及建筑幕墙安装机器人的研究现状，并结合自动化安装工艺对安装机器人结构进行研究与设计。2.根据安装机器人的工作流程，应用机器人运动学理论，建立了串并联结构的运动学反解方程。通过仿真软件对并联机构的反解方程进行了验证，为机器人运动控制提供可靠的理论依据。对并联机构的奇异位形进行了分析，并利用数学分析软件对其姿态调整的工作空间进行搜索求解。3.针对幕墙安装机器人系统工作过程中操作机械手的低频振动，对安装机器人提升系统结构进行了振动模态分析，确定影响幕墙安装精度的振动模态。结合本系统的振动特性，探索基于被动方式的阻尼抑振方法。根据系统振动参数及阻尼抑振原理，提出一种抑振扶墙机构，使系统振动接近临界阻尼振动达到预期的抑振目标。4.运用基于结构光的视觉检测方法检测待安装板材相对于墙体的位置，以克服非结构化建筑环境对图像处理检测精度的影响。通过对结构光视觉数学模型的分析与图像处理算法的研究，建立基于线结构光的视觉检测系统。应用基于神经网络的摄像机在线标定方法，解决复杂建筑环境下的视觉系统参数标定问题。最后，研制幕墙安装机器人样机，并在模拟工况和实际工程上对系统进行实验验证。实验结果证明，幕墙安装机器人系统理论依据充分，串并联混合六自由度结构设计合理，能够完成建筑幕墙的自动化安装，提高大型板材安装的自动化水平。