控制系统是移动机器人的重要组成部分,导航是智能机器人的主要功能之一。路径识别与跟踪技术不仅可以用于机器人导航,也可以应用于无人驾驶的车辆控制,因而是一种引起广泛关注的应用技术。本文以“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛用的四轮电动车为基础,构建了一个基于路径识别与跟踪的移动机器人导航控制系统,主要研究基于多传感器信息融合的机器人路径跟踪和导航问题。首先根据课题研究需要设计并制作了控制系统的硬件电路,直流电机驱动电路、舵机控制电路、人机接口电路、速度检测电路、传感器电路和电源电路等。传感器是采用数字摄像头与光电传感器合理组合的方案。其次在路径识别策略上,机器人系统通过数字摄像头获取前方道路信息,通过有效的数字图像处理算法对原始图像进行处理,对主要的有用信息进行提取和分析。视觉传感器的主要优点是提取的路面信息丰富,可以得到机器人前方很大范围内的道路信息,进而对机器人进行预控制。光电传感器阵列的引入能够克服当移动机器人处于复杂路径时,视觉传感器检测不到路面信息的缺点,因此本文提出了将视觉传感器获取的信息和光电传感器组获取的信息进行融合的方法。在机器人运动控制策略上,通过软件算法分别对机器人的转向和速度进行PD控制和PID控制。通过理论和实践分析,获得了理想的P、I、D控制参数。最后将机器人的软件和硬件进行联合调试,最终实现了移动机器人对于复杂路径的准确跟踪与快速导航。