针对国家某大型激光器装置模块化、阵列化及超洁净工作环境等特点，提出了一种洁净侧装装校机器人及其轨迹跟踪控制方法，以实现大量高精密侧装光学模块的智能化无人装校。首先，论文对侧装装校系统的作业流程与作业环境的总体分析，得到了装校机器人作业过程需达到的洁净性及智能化等要求。并对装校机器人及其自动导引小车的结构组成进行了研究，并得到其作业特性。其次，根据装校机器人的结构特性，应用D-H法对机器人进行了运动学分析，并根据正解结论完成了工作空间分析。在机器人逆运动学分析过程中，应用了应用解析法结合几何观念的方法，引入双变量的反正切函数，求出了机器人运动学分析的唯一逆解。再次，根据机器人的作业特性，应用笛卡尔坐标系空间的直观性完成了机器人的蔽障性作业规划。采用一种新型的关节耦合轨迹优化设计法，结合笛卡尔坐标系空间的直观性与关节轨迹插值法的关节变量计算便捷性优势，完成了机器人轨迹优化设计。最后，采用基于运动学模型以及优化设计轨迹的伺服运动控制的方法，分析了装校机器人控制系统结构组成，并对机器人的各控制级与控制方式进行了详细介绍。应用迭代学习控制理论，对机器人轨迹跟踪控制算法进行了分析阐述。基于运动学分析、轨迹优化设计以及轨迹跟踪控制的结论，应用Pro/E Mechanism完成了装校机器人模块装校的运动仿真，并得出了虚拟装校轨迹曲线。