中国人口的老龄化问题逐渐严峻,老年人的服务需求与服务人员数量不足的矛盾日益突出,老人服务机器人的研制与应用是社会发展的必然趋势。老人服务机器人在室内工作,活动范围有限,障碍物摆放没有规律,因此在行走过程中对运动控制系统的精确性和实时性要求较高。为了满足老人服务机器人的运动和工作环境要求,本文设计了基于正交全向轮的移动结构的运动控制系统。在详细分析了基于正交全向轮的运动学模型和运动性能后,采用ARM芯片为运动控制器的控制核心,采用基于CAN总线的通讯方式,在运动控制过程中利用加速度传感器对机器人整体实现闭环速度控制,保证运动速度的精度,利用外部激光位姿传感器和基于光电码盘的里程计信息对机器人的运动路径进行实时比较,判断机器人在运动过程中是否发生打滑情况并通知决策系统重新做出相应运动规划,设计了主控芯片的外围电路,详细叙述了电源处理模块、CAN通信模块、基于SPI的两轴加速度传感器模块的电路设计过程,给出了硬件的原理图、PCB图和系统软件模块流程设计图。最后,设计并实现了机器人运动速度检测和路径跟踪模拟实验,实验结果验证了机器人在运动过程中的速度控制精度和路径跟踪精度基本可以满足任务要求,具有较高的可靠性和高稳定性,独立的运动控制系统减轻了机器人决策系统的运算压力,提高了机器人系统的运动精度和整体工作效率。