● 摘要
自主移动机器人在诸多领域展现出的广阔应用前景，使国际机器人学研究迅速升温。新技术的出现更是将移动机器人研究逐步推向更高层次。机器人学领域中的路径规划、导航定位以及运动控制技术等涉及范围广，实用性强，极具研究价值。
本文以实现机器人对目标物体的动态跟踪为前提，根据相应的指标要求，通过模块选型自行搭建了一套四轮差动驱动双目视觉移动机器人平台，并在此基础上利用组合导航技术跟踪运动目标，路径规划以躲避随机障碍物，乃至为后续的电厂抄表、巡检机器人研制提供技术基础。本文的研究工作按照以下脉络逐层展开：
(1) 给出四轮差动驱动式机器人的结构设计模型，针对移动机构对驱动控制系统模型进行分析并分别建立了机器人运动学和动力学模型。
(2) 对轮式移动机器人目标跟踪过程中的动态路径规划进行了研究。分别在有障碍物和无障碍物条件下，完成模糊逻辑算法的路径规划仿真。针对曲线特点，进行了算法分析。
(3) 基于模糊逻辑方法设计了机器人轨迹跟踪控制律。仿真验证了该控制方法的有效性，通过共用视觉三维坐标信息设计了与模糊逻辑路径规划相结合的双级模糊逻辑控制器。
(4) 根据指标要求进行模块选型并完成控制系统集成。阐述了该平台系统软件的设计和所实现的基本功能，利用平台完成所设计控制器的验证实验，证明了该设计方法用于动态目标跟踪的可靠性。