随着自动化技术和人工智能技术的发展,越来越多的无人设备被应用到日常生活以及工业生产中。水陆两栖机器人作为一种能自主作业的工作平台,能很好的适应陆地、水中以及两栖过渡环境,可在危险和复杂的环境中代替人类工作,在资源勘探、环境侦察和无人通信等方面发挥着重要的作用。由于两栖环境复杂多变,存在着不同种类的障碍物,直接影响到水陆两栖机器人的运动和作业。研究路径规划算法,为水陆两栖机器人规划一条无碰路径,对水陆两栖机器人的安全作业具有重要的意义。研究水陆两栖机器人的路径跟踪性能评价方法,为水陆两栖机器人的性能优化提供研究方向。本文针对水陆两栖机器人的路径规划和路径跟踪性能评价问题,主要进行以下研究工作:研究水陆两栖机器人总体方案。根据课题要求,对水陆两栖机器人的运动能力进行分析,研究水陆两栖机器人的工作流程和结构组成。根据水陆两栖机器人的任务需求,确定水陆两栖机器人的运动控制系统总体方案。根据水陆两栖机器人的实验与工作需要,确定上位机控制软件各模块的具体功能及整体框架。为确保水陆两栖机器人的安全性,建立路径规划总体方案以及工作流程。研究基于改进人工势场法的水陆两栖机器人路径规划方法。针对水陆两栖机器人的工作环境,建立水陆两栖机器人的工作环境路径规划模型。根据水陆两栖机器人的工作任务需求,确定初步的全局路径规划方案。对传统人工势场法进行研究,并基于改进的人工势场法进行水陆两栖机器人的路径规划。利用仿真软件建立水陆两栖机器人的路径规划模型,进行全局路径规划仿真实验和局部路径规划仿真实验,通过仿真实验验证改进人工势场法的有效性。研究水陆两栖机器人路径跟踪性能评价方法与测试系统。针对水陆两栖机器人的评价需求,确定以准确性、快速性、安全性和自主性等方面进行评价的评价方法。根据水陆两栖机器人的实验需求,研制水陆两栖机器人的路径跟踪性能测试系统,编写各模块的程序。针对GPS模块采集的经纬度数据,进行转换研究,经纬度数据解算后可用于导航,经纬度数据经过坐标系间转换后才能在电子地图中准确的显示。对水陆两栖机器人的路径跟踪性能进行实验研究。在进行路径跟踪实验前,先进行GPS定位模块的定位性能测试实验,确保路径跟踪实验的准确性以及有效性。实验中,分别进行直线路径跟踪实验、N字形路径跟踪实验和四边形路径跟踪实验,并使用路径跟踪性能评价方法及测试系统,从准确性、快速性、安全性、自主性四个方面对路径跟踪性能进行定量评价,验证水陆两栖机器人的整体性能。