面向建筑行业浇筑自动化的迫切需求,研究混凝土智能浇筑技术,提高混凝土泵车浇筑智能化水平显得尤为重要。本文结合江苏省建设科技项目“混凝土智能浇筑技术研究”,对混凝土泵车浇筑作业场景中基于混凝土泵车智能浇筑方法及三维仿真样机设计进行了研究。论文主要完成以下工作:（1）研究了混凝土泵车臂架系统的机械结构并将其结构进行简化处理,依据DH参数法和拉格朗日法分别建立臂架系统的运动学、动力学模型。（2）研究了混凝土泵车臂架系统末端点到点、浇筑轨迹跟踪,两种轨迹规划方法。针对混凝土泵车臂架系统运动学逆解不唯一的问题,提出了两种运动学求逆方法。针对末端点到点之间的轨迹规划问题,提出了基于改进型的粒子群算法逆运动学求解方法;针对末端浇筑轨迹跟踪轨迹规划问题,提出了基于关节空间遍历优化算法逆运动学求解方法。研究了关节空间轨迹插值方法,采用多项式插值、样条插值方法解决关节空间轨迹规划问题。（3）针对混凝土泵送对混凝土泵车臂架系统浇筑作业的干扰问题,建立了泵送过程中,混凝土与各臂架之间的摩擦力以及作用于臂架系统末端反向冲击力的数学模型。针对混凝土泵车臂架系统末端浇筑轨迹跟踪问题,设计了独立关节PD以及复合控制方法,在不考虑混凝土泵送以及外部干扰的情况下,轨迹跟踪精度高、响应快。针对关节复合控制抗扰性差的问题,在考虑混凝土泵送以及外部不可测量、不可预期的干扰作用于混凝土泵车臂架系统的情况下,采用自抗扰控制实现臂架系统末端浇筑轨迹跟踪,实验证明在保证跟踪精度的情况下,系统的抗扰性也得到了提升。（4）针对混凝土泵车臂架系统数学建模准确性的问题,建立了混凝土泵车臂架系统三维模型并对该模型进行动力学分析。通过ADAMS与MATLAB联合仿真分析考虑内部、外部扰动下对臂架系统末端轨迹的变化以及臂杆各转角变化的影响,检验控制算法设计的合理性。针对混凝土浇筑作业动态显示的要求,设计并实现了人机交互系统中的混凝土泵车浇筑三维浇筑显示模块,可动态显示浇筑轨迹。