汽车作为最常见的交通方式,已经进入千家万户。汽车保有量已经成为一个衡量国家发展情况的重要指标。目前,国内外汽车服务业主要采用人工洗车和自动洗车机洗车等洗车方式,存在效率低、浪费水资源、污染环境、灵活性差等问题,这严重阻碍了汽车服务业的发展。针对现代汽车服务业高效率、节约用水、无污染、智能化等行业需求,研发高效率节能的自动洗车机器人迫在眉睫。本文以汽车服务业的发展需求为切入点,针对传统洗车方式效率低、灵活性差等问题,提出了一款高效率、高灵活性的无水洗车机器人设计方案;通过结合静力学、动力学、控制学以及计算机仿真等方法,对无水洗车机器人的功能设计、结构设计、多传感器融合等关键问题进行了深入研究。主要研究内容如下:（1）无水洗车机器人结构设计。分析汽车服务业的发展需求,提出无水洗车机器人的设计方案,完成机器人本体结构的设计。基于本文提出的自适应清洗设计方案,设计力自适应毛刷系统和自清洁装置。并对机器人主要受力部件进行静力学分析,保证结构的可靠性。并对力自适应毛刷系统进行动力学建模仿真,确定毛刷力自适应清洗的可行性。（2）无水洗车机器人控制系统设计。采用模块化的设计思想,将控制系统分为位置检测模块、运动模块和清洗模块,设计人机界面以控制机器人的运动。完成无水洗车机器人整体控制方案设计,对PLC进行选型以及I/O分配,完成各个模块的硬件接线和控制流程设计。最后,完成各个模块的软件设计。（3）无水洗车机器人性能评估实验研究。搭建无水洗车机器人的功能测试平台,完成无水洗车机器人力自适应毛刷的性能评估实验,验证测力系统的可行性,确定最优的毛刷参数和清洗参数,验证自适应清洗功能的可行性。完成无水洗车机器人升降、伸缩实验,验证机器人运动的灵活性。