随着当今科学技术的迅速发展,智能机器人在生产生活中的应用变得越来越广泛,其中基于视觉跟踪技术的智能机器人在超市购物、机场行李搬运、工厂物料配送等领域中扮演着十分重要的角色。本文以超市购物、机场行李搬运为背景,基于ROS环境设计了具有目标跟踪功能的机器人。首先对目标跟踪机器人的结构模块进行设计,包括机器人硬件模块功能的划分、硬件电路的搭建和程序的编写等。其次对目标跟踪机器人的跟踪方法进行了研究,分析了 Camshift算法和多特征融合Camshift算法的基本原理,并在此基础上提出了一种改进的多特征融合Camshift算法。通过搭建ROS环境将跟踪算法应用到机器人上进行目标跟踪实验,验证了改进的多特征融合Camshift算法的跟踪性能。最后对机器人轨迹跟踪过程中的控制方法进行研究,根据目标跟踪机器人的运动特性建立了运动学模型,考虑移动机器人运动控制系统包括两个输入量和三个输出量属于典型的欠驱动系统,故采用滑模控制方法进行机器人运动轨迹跟踪。机器人运动轨迹的跟踪包括位置跟踪和姿态跟踪,其中位置跟踪为内环跟踪,姿态跟踪为外环随动跟踪,根据机器人运动学模型和运动控制要求设计滑模面和控制律,实现了对机器人位置和姿态的有效跟踪控制,并通过仿真对比实验验证了滑模控制算法的鲁棒性与可靠性。