随着国内网球运动的普及,更多人喜欢上这项运动,但是网球训练者要背负繁重的捡球劳动,同时市场上又缺少相关的解决方案。本文通过研发一款服务机器人代替运动员进行网球自动拾取。针对网球拾取实际工况,结合移动机器人开发特点,网球机器人需要具备稳健高效的控制系统软、硬件和稳定可靠的机械结构。在网球机器人控制系统软件方面,分析了FreeRTOS嵌入式实时系统的多任务架构;基于多任务管理与调度原理以及系统裁剪与移植原则,设计与创建了多个任务,包括:系统初始化任务、通信任务、超声波数据处理任务、里程计数据处理任务、急停任务、运动控制任务、收球机构控制任务、电量检测任务、电源管理任务;并对控制系统进行优化,使其具有良好的实时性和稳定性。在网球机器人控制系统硬件方面,以STM32F1微控制芯片为基础,设计了相关的控制电路并确定相关元器件的型号;完成了各个硬件模块的设计与实现,包括主控制模块、定位模块、电机控制模块、电池电量检测模块、通信与数据采集模块、避障模块、电源管理模块;并通过电子设计自动化软件Altium Designer（2018版本）设计了支持机器人控制系统运行的电路板;归纳总结了电气原理图和PCB图的有关设计原则;最后对设计的电路板进行加工、电气测试与功能测试,满足使用需求。在机械结构方面,利用三维设计软件Inventor对网球机器人的执行机构进行设计建模,包括差速移动平台、叶片式收球机构、丝杠提升机构,完成其整体三维模型的建立与装配,并对执行机构的驱动电机的型号进行选择。最后对所有的机械部件进行加工,组装,通过测试,运行效果良好。最后,对机器人整体进行实际网球场地的测试,机器人运行效果良好。