伴随着经济的发展和人民生活的改善,人们越来越关注健康,各种医疗检测内容也越来越复杂。实验室自动化技术虽然在一定程度上解决了医护人员的负担,但是在多设备之间的协同作业时很难实现完全自主性。本文为了解决医疗检测中血样试管批量运输和转运问题,提高设备间的协同能力以及降低医护人员的劳动强度,设计一款血样托盘搬运的自主式移动机器人,主要目的是实现血样托盘的抓取、摆放、运输等任务,提高效率和自主性。针对相关技术要求及最终目标,本文主要内容如下:根据对接设备结构特点及实验环境要求,对移动机器人的底盘结构进行设计,主要包括轮布置方案确定和悬挂机构设计。为了避免移动机器人在运动过程中发生转向情况,采用正交分布的全向轮驱动方式;同时为了提高轮与地面的接触以及考虑运动过程中存在爬坡情况,采用弹簧钢板作为变形元件的车轮悬挂机构。根据对底盘受力变形分析以及坡面情况分析,确定了弹簧钢板刚度与坡面坡角之间的关系,进行弹簧钢板的设计以及对接口过渡坡面设计。根据定位对接要求,规划了三个阶段对接过程:即粗对接、精对接和对接过程。在粗对接阶段,利用激光SLAM技术,提出基于图形匹配的迭代最近点（ICP）算法进行对应点搜索实现定位与对接口局部地图构建;在精对接阶段,为了提高定位精度采用激光雷达和激光测距传感器融合方式实现位姿确定,最后在对接阶段,采用导向轮、导向块及定位磁铁实现位姿纠正;同时在各阶段保证相应的精度要求。针对移动机器人的轨迹跟踪控制问题。为了提高轨迹跟踪精度和系统的抗干扰能力,提出采用基于粒子群优化算法的模糊控制器,并对粒子群算法和模糊控制器进行详细设计。然后利用Matlab/Simulink进行仿真模型的搭建,验证控制器跟踪效果。最后进行底层程序的撰写调试、实验环境的搭建以及实验等工作。并通过实验验证移动机器人对接能否顺利实现,同时进行轨迹跟踪控制实验,验证控制系统能否达到预期的跟踪效果和抗干扰性,以及进行爬坡实验,验证所设计的底盘结构能否保证顺利爬坡。仿真实验表明各项要求基本实现,达到预期效果。