本文以实际工程项目“多功能移动机器人”为背景,设计移动机器人搭载用二维随动平台和操作机械手,使移动机器人具有搭载发射装置和抓取物体等功能,能够在城市中执行特殊任务。机器人可以用于消防、侦查以及排爆等危险作业。多功能移动机器人系统主要分移动平台以及搭载平台两大部分。本文设计了搭载平台——二维随动平台和操作机械手的机械结构,完成了二维随动平台和操作机械手的总装图绘制,采用ANSYS有限元分析软件对搭载平台支架进行了应力及变形校核,确保设计满足强度要求,使用PRO/ENGZNEER对移动平台和二维随动平台操作机械手进行了三维建模、装配和运动仿真。二维随动平台的主要功能就是搭载多种发射装置,针对这一要求,分析了其作用,工作特点及要求,并进行了机械结构设计,结构性能分析,对角度伺服控制系统的构成进行了设计。建立了操作机械手的笛卡尔坐标系,用D-H法建立了操作机械手运动学模型,推导出操作机械手的正、逆运动学矩阵方程,并研究了正、逆运动学方程的解;同时利用牛顿-欧拉算法建立了操作机械手动力学方程,进行动力学分析。最后,论文针对现有设计,给出了进一步优化建议,并对多功能移动机器人的发展前景进行了展望。