伴随着经济的发展以及人们生活水平的逐渐提高,人们对自身身体状况越来越重视,加上医疗水平的飞速提升,各类医疗检验变得越来越频繁,日益增多的检验量无疑也加重了各医院检验中心的负担,实验室自动化系统是一款专门用于减轻医院检验中心医务人员劳动强度,提升血样检验效率与准确性的自动化系统,在现代医疗检验上具有十分重要的意义。本文主要针对实验室自动化系统样本的转运问题进行研究,设计一款自动运载采血管样本的机器人,取代人工运载血液样本,与现有在研自动化系统结合,实现整个检验流程的全自动化。根据所匹配实验室自动化系统功能要求以及尺寸要求,确定血样托盘运载机器人详细结构方案,并对方案进行三维建模,确定驱动方式为麦克纳姆轮驱动,对选定麦克纳姆轮进行理论分析。通过计算选型相关驱动电机以及标准采购件。对机器人所选定麦克纳姆轮驱动方案进行运动学分析,为运动控制提供理论基础,并对其运行产生误差进行分析,提出设计误差范围所要求的装配精度。然后通过Adams对机器人运动状况进行动力学仿真,验证机器人运动性能。并通过相关计算以及仿真对机器人机械定位系统的弹簧进行选型。计算校核机器人关键零件强度,并通过Ansys/Workbench对其进行力学分析,验证结构设计可靠性,对机器人整体框架进行模态分析,得出固有频率,分析其运行中共振情况。设计机器人控制方案,选型控制器并设计主要功能的控制逻辑,利用Matlab/Stateflow对控制逻辑进行时序仿真,验证逻辑正确性,并对执行机构时序进行分析。搭建采血管机器人样机,测试样机运行性能,验证运动学算法以及动力学仿真结果,对装载和卸载的功能进行测验,验证设计方案可行性,测试机械定位系统运行过程中上层承载板偏移距离,验证所选弹簧合理性。