我国城市道路垃圾的处理由于处在垃圾分类回收工作的相对末端位置,因此始终存在自动化与智能化水平较低的问题。因此本文决定从现有智能机器人技术基础出发,设计一种能在城市内的半封闭环境（如住宅区、校区等）中自动完成路面垃圾找寻、分类与回收工作的机器人。本文完成的主要工作有:1)对机器人的实际运行环境与目标垃圾种类进行了调研分析,从而确定了一套完整可行的实施方案,主要分为四舵轮全向移动系统、码垛机械臂以及复合机械爪三部分;然后完成了其结构建模与电机选型等工作。2)对机械臂的运动能力进行了验证。通过对机械臂进行运动学仿真,得到了负载情况下机械臂末端的运动参数（轨迹、位移、速度等）、关节处的输出扭矩以及受力变化情况等数据,并通过将各数据曲线与实际运行所需参数进行分析对比证明了结构设计与电机选型的合理性。3)对机械臂结构强度的可靠性进行了校核。将运动学仿真中得到的相关数据作为外加载荷对机械臂的关键零部件（大臂、小臂）进行了静力学仿真,通过观察二者的整体变形与等效应力云图发现了大臂在强度方面存在的隐患并对此进行了调整优化。4)对复合机械爪中基于鳍条效应的柔性机械爪的手指构型进行了筛选,从中选出最优构型。通过对影响手指抓握效果的关键参数进行提取,并据此设立了若干实验组并分别对其进行了模拟抓握过程的接触仿真变形实验,从而从中选出了在特定条件下抓握效果最好的手指构型。5)完成了机器人的加工装配工作并进行了相关运行实验,验证了本文所完成的机器人结构设计可以满足课题的性能需求。