轮式移动机器人是一个多输入多输出耦合且高度非线性的复杂系统，其运动控制中的轨迹跟踪和路径跟踪进具有重要的研究意义。在对轮式移动机器人轨迹跟踪控制的研究中，存在轨迹跟踪在初始时刻和拐点处存在位姿误差较大引起速度跳变问题，为了解决这一问题，本文设计了基于生物启发模型（Bio-inspired model）反演滑模相结合的控制器，同时，利用组合趋近律削弱系统抖振；对于轮式移动机器人路径跟踪控制的研究，本文设计一种基于视觉导航的轮式移动机器人路径跟踪控制器，即利用Kinect相机获取直线路径信息，并对路径信息进行图像处理、坐标转换、直线拟合得到轮式移动机器人与路径之间的偏差，利用反演方法与幂次趋近律相结合的方法设计路径跟踪控制器。对于以上所设计的控制器，本文利用Lyapunov函数证明了系统的稳定性。对于轮式移动机器人轨迹跟踪控制，进行了仿真实验，通过直线和圆轨迹跟踪验证了初始时刻速度跳变问题以及用折线轨迹跟踪验证了拐点处速度跳变问题；对于轮式移动机器人路径跟踪控制，设计了仿真与实际实验，仿真实验验证了路径跟踪控制器的有效性，并且在搭建的实验硬件平台及软件平台下验证了基于视觉引导的路径跟踪效果。