本文对一台6自由度垂直多关节型工业机器人的刚度进行了研究。建立了机器人的关节刚度向末端操作刚度的映射模型,并分析了刚度矩阵和柔度矩阵的基本性质和物理意义。根据工业机器人的传动元件的机械结构进行了关节刚度的计算。按关节将其分为几个不同的传动系统。根据各传动部件的结构参数,由经验公式计算出其刚度大小,并折合到相应的关节上,得到机器人的关节刚度估算值。设计了关节刚度辨识的实验方法。通过在机器人末端施加重物负载,使用激光跟踪仪测量末端的位置变化,根据操作刚度模型,结合最小二乘法,求解出机器人的关节刚度。运用MATLAB/SimMechanics工具箱,进行了柔性关节机器人的建模和仿真实验;针对实际中的一台工业机器人,进行了关节刚度的辨识实验,结果表明实验方法可行。以操作柔度矩阵的最大奇异值为性能指标,对机器人在工作空间的刚度性能进行了分析;利用方向柔度的概念,分析了柔度系数随力和变形方向的变化关系;研究了机器人的关节刚度、连杆长度对操作刚度性能的影响。