轮式移动机械臂由轮式移动平台和机械臂组合而成,由于其可以在空间内自由移动,故具有工作空间大、应用场景丰富、环境适应性强等优点。将轮式移动机械臂引入到智能工厂中,控制其按照参考轨迹进行加工作业,不仅可以代替传统固定式机械臂,还能提高加工效率,创新加工模式。为解决轮式移动机械臂结构复杂和多变量等问题,本文对轮式移动机械臂的加工作业过程进行划分,建立相应的数学模型和控制方法,以保证轮式移动机械臂在智能工厂场景下顺利完成工作任务。首先,为了实现轮式移动机械臂在智能工厂场景下的高精度轨迹跟踪控制,结合其机械结构特点和合理性假设,建立轮式移动机械臂整体的运动学和动力学模型,为后续设计运动控制方法提供基本的模型参考。其次,在充满障碍物的智能工厂场景中,为了保证轮式移动机械臂顺利达到目标工位,对智能工厂场景中的障碍物建立人工势场,提出基于人工势场法（Artificial Potential Function,APF）的移动平台轨迹跟踪及避障复合控制方法。在运动学层面,APF控制器可以实现对移动平台轨迹跟踪控制和避障控制的切换,提高轮式移动机械臂的灵活性。再次,在轮式移动机械臂到达工位后,为解决其整体轨迹跟踪控制中非线性、多变量、多约束等问题,提出一种基于模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）的轨迹跟踪控制方法。基于跟踪误差模型设计MPC位姿控制器,该控制器可以实现对轮式移动机械臂位姿的误差跟踪,实时输出期望速度,实现了对轮式移动机械臂运动学层面的轨迹跟踪控制,并为后续研究做好了铺垫。最后,针对轮式移动机械臂轨迹跟踪控制中部分状态量不可测的问题,引入扩张观测器（Extended State Observer,ESO）。在上述研究基础上,提出一种协同控制方法,利用扩张观测器对未知速度信息进行观测,MPC位姿控制器在运动学层面跟踪参考轨迹,基于滑模变结构控制（Sliding Mode Control,SMC）设计动力学控制器,在动力学层面对力矩进行控制,以此实现对轮式移动机械臂在运动学与动力学层面的协同控制。本文在智能工厂场景下,对轮式移动机械臂的建模及控制方法进行研究,能够显著提高轮式移动机械臂对复杂环境的适应能力和抗干扰能力,实现在智能工厂场景下轮式移动机械臂的稳定控制。本文研究成果为轮式移动机械臂的运动控制研究提供了一定的参考。