全方位移动机器人已经成为机器人研究领域的一个重要分支。在军事、危险操作和服务业等许多应用场合,需要机器人以无线方式实时接受控制命令,以期望的速度、方向和轨迹灵活自如地移动。本文对带有机械臂的全方位移动机器人进行了设计和研究,并实现了平面内的任意角度的移动,机械手可以对前方一定范围内的目标进行抓取。带机械臂的全方位移动机器人本体设计由轮式移动机构设计和机械臂设计组成。其中全方位轮式移动机构采用四轮驱动方式,由8个步进电机分别控制每个轮的旋转和转向。机械臂模仿人的手臂设计成四个自由度,末端执行器采用平行式开合两指结构,通过调整各关节角可使机器人对前方一定范围内的目标进行抓取。对机械臂进行了运动学分析,建立机械臂坐标系,建立正运动学方程,并采用代数法和几何法求解机器人逆运动学问题,并给出剔除多解的条件,求解出机器人手臂的工作空间和雅可比矩阵,并对机械臂的奇异性进行分析。根据运动学分析结果,建立的机器人拉格朗日动力学方程,结合本课题对模型进行了简化,为机器人控制提供了必要准备和参考依据。机械臂的运动学和动力学分析之后,对全方位轮式移动机构进行了定位分析,建立运动模型和基本动作规则库,并对全方位轮式移动机构进行路径规划。同时结合机器人的作业任务对机器人手臂进行基于关节空间法和笛卡儿空间法的轨迹规划。进行ADAMS仿真实验验证。完成设计和理论分析基础上,对加工完毕的机器人的电路设备进行调试并实验,为后期对该系统进行进一步的理论和实验研究打下良好的基础。