随着科学技术的不断发展,机器人的应用越来越普及,它不仅广泛应用于工业生产与制造之中,在航天、海洋探测、危险及恶劣条件等特殊环境中也获得了大量应用。如何快速研发出满足需要的机器人,改善所研究机器人的各项性能指标,已经成为急需要解决的问题。本文设计出一款类人双臂的解魔方机器人,通过智能化控制,能够快速正确的还原出错乱的魔方,目前国内外研制的还原魔方机器人较多,但绝大部分都是多自由度的机器人,例如使用3个机械手或者4个机械手。还原魔方不仅需要转动魔方的一个面,还需要固定魔方的另外两个面,多机械手的机器人能够对魔方起到很好的固定作用,而且能够进行多面旋转,因此转动时能够达到较高的速度。本设计的还原魔方机器人采用的是双机械臂的类人化设计,使得外观更接近人类,可观性更高。为了设计成功和可靠,本文主要完成了以下几个主要的工作：(1)对机器人总体结构进行了设计,重点对机器人的机械手臂进行了结构设计,介绍了其传动机构的执行方案并做了一定的分析,对机器人的各关节驱动方式和关节减速器进行了选择,并对机械手臂的主要承载件进行了强度分析,确保了其可靠性；(2)针对机械手臂进行了运动学分析以及建模仿真,运用D-H分析方法建立了机械手臂的连杆坐标系,得到了机械手臂末端执行器对机械手臂基座的转换矩阵,分别求出了机械手臂的运动学正解与逆运动学的逆解。运用matlab中的机器人工具箱Robotics Toolbox对机械手臂运动学进行了仿真分析,验证了其正解与逆解的正确性；(3)机械手臂的动态特性研究,从机械手臂零部件的安装、关节结构同轴度等再到谐波减速器、编码器位置等关键部件分析出了误差根源并对其产生的误差来源进行了分析与建模,从而使我们在设计、安装之中尽可能的避免和消除误差。运用软件Solidworks中的Simulation插件模块对机械手臂进行了模态分析,得到了其在运动过程中的振型、固有频率等动态特性,并进行分析比较,确保其结构设计的合理性,运动可靠性。本文为解魔方机器人三(关节)自由度机械手臂的基础研究,为将来更加深入地研究机械手臂的其他问题打下了良好的基础,同时也为双臂机器人的研究提供理论参考和依据。