全自动生物医学分析系统由于能够替代人完成实验操作、提高检测效率与检测品质、减少人为误差，因而得到迅速发展。全自动生物医学分析系统使用2种不同的机器人系统实现实验操作自动化：一种是传统的6自由度的工业机器人系统，另外一种是简化的3轴线性机器人系统。本文研究用于酶联免疫分析的全自动分析系统，设计与实现简化的3轴线性机器人系统、辅助轴控制系统以及IO控制系统，以实现实验操作的自动化与检测结果的自动获取等功能。　　 本文系统由控制器、伺服IO系统以及控制总线三部分组成。控制器以PC机为硬件平台，完成3轴线性机器人状态控制、轨迹规划与插补以及操作流程控制等功能。伺服IO系统利用DSP+CPLD搭建，完成步进电机伺服控制以及多个模拟IO、数字IO接口控制。控制总线以RS232总线为物理层，实现控制器与伺服IO系统的通信。　　 论文首先论述了实验室自动化系统的国内外研究与应用现状，指出发展实验室自动化系统具有重要意义。接着研究了全自动酶联免疫分析控制系统的总体组成与结构，分析了机械结构、运动精度、伺服控制和IO系统的要求。设计并实现了机器人化的控制软件，高度集成的伺服与IO系统。最后给出了系统实物与调试结果，证明了设计的可行性。