载运工具是托卡马克内真空室遥操作维护系统的重要组成部分，是进出内真空室的主要设备，其设计方案与内真空室密切相关。根据未来内真空室遥操作维护任务的一些基本需要，在EAST内真空室基础上，本文设计了一种多关节铰接机械臂式载运工具，并对其设计指标、概念模型以及运动学和动力学方程进行了一些初步探索，并对其控制模型进行了必要的讨论。　　1.设计了一个多关节铰接载运工具装置。采用多关节铰接的设计方式，主要是保证足够的机械自由度，能顺利通过水平窗口进出内真空室，同时各关节臂采用完全相同的铰接方式，不仅简化了结构设计了，更便于装置的维护以及控制方案的设计。使用CATIA软件完成三维概念模型设计与装配，并用CATIA的DMU进行了进出内真空室的运动学仿真，机构能够顺利通过水平窗口进出内真空室。　　2.对载运工具进行运动学和动力学分析。通过CATIA软件的运动学的仿真，确定设计参数以及进出内真空室的轨迹。通过三维模型参数和轨迹，建立运动学方程。然后，根据拉格朗日原理建立动力学方程，通过对模型方程的分析，相对于重力项、向心力和哥氏向心力，可知转动惯量Iai的影响最大，是主导因素项。因此，应尽量减少等效惯量和耦合惯量与结构的相关性。　　3.控制系统模型的设计。为了能够按照进出内真空室轨迹的通过水平窗口，并尽量依据前面的动力学方程的分析结果，简化控制模型，划分为单个关节臂的二阶控制模型分析。为了改善其控制性能，提高其位置精度和稳态精度，一般需通过专门的传感器实时测量载运工具各关节臂的等效惯量、负载和摩擦力矩等参数，还需实时计算位置和速度反馈增益系数，进而对相应关节的驱动部分进行补偿。