近年来,随着机器人技术和人工智能产业的蓬勃发展,移动机器人的应用日趋广泛。跟随式移动平台作为移动机器人的一个重要分支,具有巨大的市场前景和商业价值,它不仅可以在工厂、超市、机场等环境下协助携带行李、重物,而且可以帮助老年人解放双手、便捷生活,因此,开展跟随式移动平台的研究具有实用意义。本论文基于超声波传感器设计并实现了一款跟随式移动平台,该移动平台在室内环境下可以有效避障、跨越台阶,并能实时跟随移动目标,在户外条件下能适应具有一定坡度的地形,且跟随稳定性良好,具备一定的安全性。论文的主要研究工作包括:(1)超声波定位系统设计。基于超声波测距原理,结合超声波传感器的阵列特性以及三边定位算法,设计、搭建了超声波定位系统。试验结果表明:所搭建的超声波定位系统能够满足移动平台定位功能需求。(2)跟随式移动底盘设计。结合丘陵山区地形特点和试验需求,提出了针对移动底盘的设计要求,在参考KOMODO-02底盘的基础上,确定了移动底盘的设计方案。根据设计指标,对移动底盘的行走装置、动力系统、整机布局等进行了结构设计及选型计算,并对关键承力部件进行了强度分析,检验了其承载能力。在此基础上,完成了移动底盘的试制,为后续试验提供了载体。(3)跟随式移动平台实现。依托超声波定位系统与移动底盘,搭建了跟随式移动平台样机,分别采用蓝牙通信方式、UART串口实现了移动平台与移动目标、上位机之间的通信。在此基础上,完成跟随移动平台控制系统的设计,采用PID控制方式实现了对移动平台的速度控制,并针对移动平台与目标的安全性,开发了避障系统,设定了安全距离,有效防止了碰撞现象发生。(4)实验验证。在室内、室外不同环境下开展了移动平台跟随实验,结果表明:该跟随式移动平台的设计方案是可行的,当跟随距离小于250cm时,跟随过程稳定性较高,偏移误差在允许范围之内;当跟随距离为400cm时,已接近传感器探测极限,移动平台在X方向的偏移量保持在20cm以内,Y方向的跟随误差在30°之内。