全方位移动机器人(以下简称OMR)可以成为优势明显的自动导引小车(以下简称AGV),而AGV又是智能物流领域的重要组成部分,有很大的发展潜力。本文旨在开发一种面向空间狭小环境的全方位移动装配机器人(以下简称A-OMR),可应用在工厂车间装配环境和货运物流领域。文章重点研究基于多传感器的控制系统设计、轨迹跟踪控制、目标位置旋转定位、协同装配及避障等方法,最后通过实验验证了相关方法的有效性。首先,本文介绍了A-OMR的整体结构。在综合考虑各MY轮优缺点的基础上提出了双球冠差动式全方位轮(以下简称DSCDOW)式结构。该轮在结构上做了很大改进,尤其是将传统的串联式安装方式改为并联式,并在四组DSCDOW组成的移动平台上搭建了具有两个自由度的并联操作机构。基于A-OMR的整体结构,通过对移动机构与并联举升机构的运动学分析得到机器人的整体运动学模型。之后,搭建了机器人的控制系统。为保证稳定性和实时性,开发了NI myRIO-1900微控制器为主控的控制系统,该系统具有上层上位机、中层微控制器和底层驱动器及多传感器三层控制结构。系统同时开发了基于LabVIEW的软件系统,实现人机交互功能。最后,提出了基于多传感器的控制方法。轨迹跟踪控制方法的实现应用了红外传感器,结合机器人的全方位特性提出了圆周形红外循迹阵列。为了提高循迹精度,对单层圆周阵列和双层圆周阵列进行了对比分析,得出采用双层圆周阵列具有更高的循迹精度。进而对轨迹特征进行优化设计,得出了与双层圆周阵列模块相适应的最佳轨迹宽度。基于以上的轨迹跟踪控制方法,为使机器人能够在目标位置精确定位实现高精度装配,提出了目标位置旋转定位方法,并对定位过程进行了运动仿真,验证了该方法的有效性。此外,还对基于红外循迹模块的多传感器协同装配、避障等方法进行了计算分析,并通过实验验证了以上方法的正确性。