近年来，移动机器人的应用领域和应用范围正逐渐拓宽，对机器人移动的快速性和机动性要求也日益增强。全方位移动机器人由于具有平面运动的全部三个自由度，前后、左右和自转，理论上可以在任何角度以任何速度在机器人所处平面上运动。因此其移动的快速性和机动性要优于自由度少于3个的非全方位移动机器人，并能够在狭窄有限的空间中工作。 针对家庭和工厂等狭小而复杂的空间中，有必要研制一种具有高机动性和灵活性的移动机器人。 本论文第一章介绍国内外全方位移动机器人的研究背景，概述了现有移动机器人应用的技术及存在的不足。从全方位运动的各种实现方法入手，介绍了全方位移动及全方位轮原理。比较两种主流的全方位轮系，分析优缺点并进行改进。第二章中对全方位移动平台进行了运动学分析，通过进一步分析轮系布置方式对运动的影响，为移动平台设计提供理论依据。第三章设计了一种基于轮毂电机的全方位轮机构及全方位移动平台，对关键零件进行了静力学分析。第四章设计了基于ARM7的实验控制系统，软件结构流程，详细说明了ARM的编程特点及各个模块的实现方法。第五章为一组实验，测试了轮毂电机速度特性及平台的全方位运动性能，并分析了误差原因。实验结果显示，平台的全方位移动性能稳定，基本达到预定指标。最后，第六章介绍了本硕士论文的研究结果和创新点，提出了今后研究的方向。