随着我国载人航天技术的不断发展，建立长寿命的大型空间站将是载人航天计划的核心，空间站内配备的实验设备构成了空间站的有效载荷，标准载荷机柜是空间站有效载荷的主要存放硬件设施，这些载荷机柜分布在空间站核心舱内。由于载荷机柜的重量以及核心舱舱门尺寸的限制使得依靠人力装卸机柜具有相当的难度，所以研发用于装卸机柜的机器人具有重要的意义，其末端执行机构是机器人本体和载荷机柜的接口，是一个重要的连接结构，本文针对载荷机柜安装机器人末端执行机构进行了研究。本文首先分析末端执行机构结构并对其建立固定坐标系和动坐标系，用于求解末端执行机构运动学逆解和运动学正解，其中逆运动学解是实现精确安装机柜的关键；然后设计以“工控机+Trio Euro209运动控制器”的主从式控制系统，并采用光电传感器实现机柜入舱避碰检测功能，此外，设计一套重心检测系统，能够方便地在旋转坐标系中检测机柜三维重心的算法，并对载荷机柜重心检测算法进行了精度分析，重心检测系统中的五个称重传感器还可以检测四个螺栓受力情况；最后编写由Visua1C++6.0开发的重心计算程序以及由Trio209支持的BASIC语言开发避碰检测程序和螺栓受力检测程序，并分析了控制系统控制精度。载荷机柜安装机器人末端执行机构控制系统采用五个称重传感器可以快速地检测载荷机柜三维重心坐标和检测螺栓受力情况，并采用光电传感器精确地实现机柜入舱避碰检测，该控制系统可以通过手动和局部自动操作结合的方式实现安装机柜，提高了载荷机柜安装效率。