随着相关技术的发展,移动机器人的应用逐渐深入和拓宽,全轮转向移动机器人因其具有高机动性的特点而备受关注。本文以课题组先后设计的Ⅰ型与Ⅱ型全轮转向移动机器人为对象,对该类型全轮转向移动机器人的运动学建模方法及机动性分析方法进行了研究。论文主要工作如下:首先,对课题组研制的Ⅰ型、Ⅱ型全轮转向移动机器人的结构特点和硬件系统组成进行了分析,比较了这两款机器人车身几何、轮组机构、执行机构与总线布置方面的不同。其中Ⅱ型全轮转向移动机器人的轮组转向机构通过添置导电滑环摆脱布线限制,实现360°自由转动;并且Ⅱ型移动机器人优化了总线布置提高了机器人控制的实时性;其次,基于移动机器人轮子的纯滚动假设与无横向滑动假设,在轮子间不同的几种约束条件下,分别建立了全轮转向移动机器人直行、原地旋转与阿卡曼转向运动学模型,推算出这几种运动学模型输入与输出关系;然后,分析了四轮驱动四轮转向这类全轮转向移动机器人的机动性及不同类型轮组组合的移动机器人的机动程度(δ_M),并且讨论该类全轮转向移动机器人在直行运动模型、原地旋转运动模型与阿卡曼转向运动模型时的机动性;还从控制机器人的实时性上分析Ⅰ型、Ⅱ型全轮转向移动机器人的移动灵活性(δ_m),从轮组机构转向能力方面分析Ⅰ型、Ⅱ型全轮转向移动机器人的方向可控性(δ_s),分析得出Ⅱ型全轮转向移动机器人实时性好、轮组转向机构能自由进行360°转向,即其机动性(δ_M)更优;最后,基于Webots仿真平台,建立全轮转向移动机器人模型,对推导出的直行运动模型、原地旋转运动模型与阿卡曼转向运动模型进行仿真验证;通过仿真实验采集出的全轮转向移动机器人x、y坐标点集合,运用Matlab本别拟合出这三种运动学模型的轨迹图与理论模型作对比分析,验证得这三种运动模型是正确的。