随着科学技术水平的快速发展,高效率、高灵活性、高智能性成为人类的主要需求,自主移动机器人逐渐成为研究领域的热点。本文针对非结构环境下轮式移动机器人的功能要求,对控制体系结构、环境检测、路径规划、运动控制、路径跟踪等问题进行研究,并对机器人测控系统进行开发。　　首先,设计了移动机器人控制体系结构。对自主设计的移动机器人“伊诺”的结构进行分析,根据其功能需求和硬件配置,将水平型体系结构和垂直型体系结构相结合,设计了混合型的移动机器人控制体系结构的系统框架。　　其次,研究了基于视觉的环境建模技术。利用Harris角点提取方法对双目视觉进行基于线性模型的标定,得到简化投影矩阵和单应性矩阵;利用逆投影变换原理判断环境中疑似障碍物的真伪,获得了真实障碍物环境模型。　　第三,完成了基于行为动力学的滚动窗口路径规划。将移动机器人的导航分为奔向目标行为和避障行为,建立了行为动力学模型;根据环境模型,将全局目标分解为若干窗口中的子目标,通过滚动窗口路径规划仿真,得到从设定起始点到目标点的无碰撞路径。　　第四,设计了基于模糊 PID控制的路径跟踪算法。以机器人航向角误差及其误差变化率作为控制器输入,通过模糊推理规则对PID参数进行实时动态调整,获得机器人航向角输出。仿真分析表明,所设计的算法可以有效地跟踪规划出的路径。　　最后,开发了移动机器人测控系统的主要功能模块。在VS2008、OpenCV2.3、MATLAB平台上,编制了自主研制的移动机器人控制系统主要功能模块应用程序,对移动机器人各传感器进行了功能测试试验,为进一步开发该机器人提供了技术条件。