竞速轮式移动机器人系统是移动机器人系统研究领域的一个重要课题。随着计算机技术、电子技术、自动控制技术、人工智能技术的不断发展与创新,移动机器人研究进入了一个新的高度。将高级人工智能技术、模式识别技术应用于移动机器人的研究中,使得移动机器人的设计与开发更具备挑战性。本课题针对竞速轮式移动机器人系统,进行了移动机器人的系统设计,并对机器人的各项参数进行分析、实验。通过对竞速轮式移动机器人系统理论的研究和分析,提出了竞速轮式移动机器人系统结构体系的基本方案,建立了主要包括机械系统中的机器人本体和电源,控制系统中的信息采集和信息处理的竞速轮式移动机器人系统结构。设计开发了竞速轮式移动机器人机械系统。其中主要研究了供电系统方案,设计了铰接式底座、优化了传感器前瞻长度,分析了机器人的动力学和运动学模型,确定了动力系统的各项主要参数。针对已建立的竞速轮式移动机器人机械系统,采用H8/3048微控制器为核心控制系统,基于红外传感路器的路径识别为系统输入,直流电机PWM控制信号为系统输出,并通过PID控制原理的运用开发出稳定的竞速轮式移动机器人闭环控制系统。以瑞萨MCU比赛为平台,基于已建立的竞速轮式移动机器人系统,确定了系统程序的设计,通过实验实现了移动机器人系统稳定、可靠、快速的运行。该竞速移动机器人系统可达到平均3m/s的速度,能通过各种直线赛道、弯道、90°急弯及换道1。