上世纪60年代就出现了第一代的机器人，它最先是应用在工业生产中，它的普遍应用是20世纪科技领域的一个巨大造诣。当前出现了大量的工业机器人。智能轮椅机器人作为服务机器人的一个重要研究方向，是移动机器人研究的热点。智能轮椅通常安装有机械臂作为辅助，其性能是整个系统工作性能重要的一环，而这是与它的结构分不开的。因此机械臂机构设计是机器人研发的关键技术。服务机器人的机械臂作为一种轻型臂，设计指标就要具有轻型臂的一些特点，即重量轻、体积小、外观精致、工作空间大等特点。以服务机器人的机械臂为对象,本文提出了一种的全新设计方法，主要进行了机械臂硬件平台的搭建和机械臂运动学分析在机械臂硬件平台搭建方面，先是进行了机械臂构型的确定，通过人臂运动机理进行分析，把对人臂的仿形研究作为机械臂构型设计的基础；然后通过对关节的驱动力矩进行计算，进行了电机和减速器的选型；结合UG对机械臂进行具体设计，这是根据关节驱动部件的外形尺寸以及它们的安装形式，对机械臂连杆进行设计和不断优化的。为了验证前面驱动部件选择的正确性和优化机械臂的动态性能，把机械臂模型导入到Adams进行动力学仿真，生成了各关节的力矩变化图；结合有限元分析软件Ansys对机械臂关节部件进行了静力学分析，并对整个机械臂构架进行了模态分析，以验证机械臂是否满足刚度和定位精度的要求。同时设计了stm32f103机械臂控制器，展示了原理图。而后在运动学分析方面，先是对机械臂建立了数学模型，包括结构简图的绘制，坐标模型的建立，机械臂连杆参数的确定；然后分别进行了正逆运动学求解，编写了正逆解求解器；结合MATLAB机器人工具箱进行了机械臂仿真以及机械臂正逆解的验证。而后进行了轨迹规划，同样利用MATLAB工具进行了轨迹规划仿真。如此，机械臂硬件设计方面为机械臂制造打下基础，连同运动学分析和轨迹规划等为后期的机械臂的运动控制打下基础。