移动操作机器人由移动平台和操作臂组合而成,这样的配置使其既具有大范围的移动能力又具有灵活的操作能力,被广泛应用于众多领域。然而,两者的结合也带来自由度冗余、高动态作业交互和动态稳定等问题,极大地增加了该类机器人运动规划和控制的难度。现有的移动机器人规划方法大多将移动平台和操作臂进行独立规划,无法同时满足机器人作业效率与移动稳定性要求,也无法适应动态变化的外部环境,极大地限制了移动操作机器人能力的发挥。因此,必须从机器人整体系统出发,研究移动操作机器人整体协调规划方法。本文以全向轮式移动操作机器人为研究对象,以动态环境下的连续轨迹约束任务和离散位形约束任务为重点,研究适用于该类机器人的运动规划方法及其具体实现。建立了全向轮式移动操作机器人系统运动学和动力学模型,提出了全向轮式移动操作机器人的稳定性判据。采用牛顿-欧拉法和拉格朗日第二类方程,将移动平台和机械臂模型进行组装,建立了机器人整体动力学模型。考虑移动平台惯性力,推导了全向轮式移动操作机器人关于倾覆轴线的倾覆力矩计算公式,并以最大倾覆力矩作为稳定性判据,建立了全向轮式移动操作机器人的稳定性判别准则。基于滚动优化思想,设计了全向轮式移动操作机器人运动规划系统。通过预测模型、性能指标函数以及运动规划约束,将两类典型运动规划问题转化为非线性优化问题。同时将动态环境映射为动态约束,通过滚动优化方法求解动态约束下的关节轨迹,提高机器人对动态环境的适应性。设计了移动平台位姿PID控制器,实现了移动平台的轨迹跟随。以模块化的思想搭建了全向轮式移动操作机器人实验平台。设计了移动稳定性判据验证实验、连续轨迹约束任务规划实验和离散位形约束任务规划实验,对本文提出的运动规划方法进行了验证。