随着城市汽车保有量的大幅增加,传统地下车库的弊端逐渐显现,其存在车位利用率低、运营成本高等劣势,为弥补传统地下车库的这些缺点,国家大力发展地下智能停车库。泊车机器人作为智能车库中的车辆移载设备,具有重大的研究意义。本文针对地下智能停车库中泊车机器人的结构及控制系统进行设计,并完成了机器人的样机制作与性能测试实验。本文首先对泊车机器人进行需求分析,结合机器人的工作场景和运动特点对机器人的机械结构进行设计,利用SolidWorks软件设计了泊车机器人的虚拟样机模型,对机器人的驱动及举升系统相关器件进行了计算选型,然后对机器人进行运动学分析,并在ADAMS中对机器人在重载情况下进行运动仿真,为后续的机器人运动控制奠定基础。其次在所设计的泊车机器人机械平台上对控制系统的软硬件进行设计,完成了控制系统的硬件设备选型,并对系统主控、电源及各个传感器的硬件电路进行了设计;随后设计了基于分层架构的控制系统软件,并对板级驱动层软件及应用层的电机驱动、传感器数据采集处理、无线通信等软件进行了详细设计。采用角度PID和速度PID相结合的方式对机器人的行驶方向和速度进行控制,对举升电机采用基于S型加减速的控制算法,增大了启停过程的平稳性。最后搭建泊车机器人实验平台,开展相关测试实验。实验结果表明机器人负重运动性能良好,结构设计合理,初步实现了系统的设计目标。