随着科技和社会的飞速发展，服务机器人发展迅猛，日益受到重视，并应用于实际生活，使人们从中受益。本文主要设计了一种智能服务机器人，对该服务机器人进行了结构设计、运动学分析、轨迹规划和控制研究。首先通过分析智能服务机器人的设计要求，确定了手臂结构形式、底盘结构形式和驱动方式，从而完成了总体结构设计方案。以整体结构方案为基础设计了智能服务机器人具体结构，对主要受力零件进行了有限元分析。其次，采用D-H法对智能服务机器人机械臂运动学建模，根据模型完成了正运动学分析，结合位姿约束条件逆运动学求解，并结合Simulink仿真校验了运动学分析结果。并通过Simulink分析机械臂的可达工作空间和末端姿态水平工作空间。再次，对智能服务机器人机械臂进行了基于速度平滑的轨迹规划。仿真分析了规划轨迹，结果表明这种规划方法适用于本机器人。设计了系统的伺服驱动方案，建立了单关节电机控制模型，完成其控制仿真分析研究。最后，完成了智能服务机器人样机，并通过机械臂单关节闭环实验和闭环轨迹跟踪实验研究，检验了轨迹规划和控制效果，进行了实验结果分析。进一步验证了智能服务机器人的设计和控制的合理性。