近年来,移动机器人已经是机器人技术中非常火热的研究领域,而且不断向自主智能化的方向发展,代表着机电一体化的最高成就。相比传统的工业机器人,智能移动机器人具有自主感知、决策和执行的能力,在众多领域特别是家庭、教育、服务以及物流行业中得到广泛的应用与推广。本文对全向移动机械臂展开研究,包含机器人的自主导航与机械臂的自主抓取。研究工作主要从以下几个方面展开：首先,以youBot机器人作为研究对象,搭建HOKUYO二维激光测距仪和Xtion三维深度相机作为传感器输入,并搭建机器人的ROS软件平台,对全方位移动平台进行运动学建模分析,推导出四轮的运动与移动平台在地面坐标系中的对应位置关系,为后面移动平台的导航做准备。其次,介绍移动机器人SLAM技术,通过基于粒子滤波器的FastSLAM技术实现了移动平台的自动建图,通过A*算法实现了移动平台的路径规划,并在软件平台上得到实现。再次,对全向移动机械臂进行建模分析。先单独对机械臂运用D-H建模方法建立其正向运动学,通过MATLAB仿真验证其正确性,并求得了其的工作空间。接着对逆向运动学求解,编写C++逆解程序得出机械臂的所有逆解,并在MATLAB上得到正确验证,根据机械臂大臂少动的能量最优原则选出最优逆解。然后建立全方位移动机械臂的8自由度运动学模型,根据机械臂的工作空间,先确定移动平台方位的三个变量,为移动平台导航提供目标点信息,再根据机械臂逆运动学求解出各关节角度,为机械臂的轨迹规划做准备。最后,通过笔记本电脑实现对机器人的网络监控,在实验室环境具有障碍物通道中进行机器人自主导航实验,证明了SLAM算法和路径规划算法的可行性。配置机械臂在MoveIt!下的仿真环境,当机械臂进入到抓取的工作范围时,通过Xtion深度相机的标定工作,能够识别出目标物体的位姿,针对MoveIt!下的KDL求解器得不出机械臂的逆解问题,通过配置新的求解器能够得到很好的解答。最终采用新求解器对识别的目标物体位姿求解,将得出的各关节角度运用过路径点的五次多项式插值实现了"pick and place"操作仿真和实验,保证了各关节在过渡点处的关节位移、关节速度和关节加速度的连续平滑,为实现移动机械臂在真实环境中的抓取做了重要的准备。