随着收入和科技水平增加,人们对身体健康愈发重视的同时各种医疗检验项目也愈发繁多,这导致血样标本管理流水线每天都有着巨大的检验量。为了减轻检验部门的负担、避免医护人员直接和血样进行接触,设计了一款托盘转运车用以解决血样试管托盘转运的问题。本文针对托盘转运车控制的相关问题进行研究,使其能够在上位机的命令下成功完成采血试管托盘的取放、转移、存储等工作,与其他相关设备配合实现采血试管分拣流水线的全自动化。本文的研究内容主要包括以下几个方面:以采血试管分拣流水线为应用背景,按照基于行为的控制体系对托盘转运车在上位机控制下需要完成的运动类型进行分析,研究不同运动类型下的基于多传感器融合的定位方式;根据托盘转运车的结构特点设计了托盘取放控制方案,并完成运动控制相关的元件选型。对麦克纳姆轮进行参数化建模,并结合托盘转运车中麦克纳姆轮布置的方式完成了逆运动学模型的建立,为车体的运动控制提供理论依据;对车轮打滑和偏载下的运动特性进行研究,得到了打滑率的计算方式和考虑偏载下与不同车轮驱动力之间的联系。运用卡尔曼滤波对电子罗盘测量的角加速度与磁场角度进行信息融合,得到了车体更加准确的方位角度;根据电子罗盘、激光测距传感器以及激光雷达采集的数据完成托盘转运车的定位;研究步进电机的加减速控制模型,解决了因加减速导致失步与过冲的问题,实现了步进电机的平稳启停;针对转运车底盘不同种类的运动进行仿真,并在位置反馈的基础上对外部干扰导致车体角度突变问题进行纠偏研究,减弱了干扰带来的车体运动误差;对托盘转运车的取送托盘过程进行时序仿真,验证其可行性。对托盘转运车的控制系统进行设计,设计了主板加副板的双开发板控制方案,对副板底板进行了电路设计并制作了控制板;设计主要的驱动程序、避障程序和托盘取送等子程序;设计了主板与上位机、主板与机载平板的通信程序。搭建了控制系统实验样机,对托盘转运车的基本运动进行实验,实验表明转运车的运动精度满足技术指标要求,能在上位机的命令下顺利进行托盘取放。