随着生产要求的提高,工程环境下对物料的搬运精度、稳定性要求越来越高,且提出了安全性等要求。在科技进步的前提下,智能助力装置(IADs)应运而生。本文在相关研究的基础上,对智能助力装置的平面运动系统进行了设计与研究。首先,针对智能助力装置的应用特点,结合实际情况,提出了正交平面运动系统方案,并结合工况对移动模块的轨道系统的架设方案进行了分析,针对不同的工况条件给出了不同的架设方式。根据平面运动系统的结构形式,建立了运动学、动力学简化分析模型,给出了解算方程,并在此基础上建立了三维仿真分析模型,给定驱动条件求解出移动模块在不同情况下的受力特性,为后续的结构强度分析、控制系统仿真提供参考数据。针对动力学仿真结果得出的移动模块对轨道面的施力情况,对轨道截面进行参数化建模,在有限元分析的基础上引入拓扑优化方法,对其进行优化设计,求解出合理的截面形状设计。同时对移动模块进行结构设计,对关键零件进行有限元强度校核,确保整个系统的稳定性。最后提出了平面运动系统的控制系统结构组成,并运用MATLAB中的Simulink单元对直流电机伺服控制系统进行建模,设计出PID控制器,根据动力学分析结果对控制器的参数进行调节,使其符合设计要求,为后续试验奠定理论基础。