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轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot, WMR)以其灵活的使用方式、高效的移动性能被应用到越来越多的场合，然而具备全方位移动功能的轮式移动机器人却因其结构过于复杂或不能达到良好的运动性能而在使用上受到了制约。文中针对一种新型的全方位移动机器人作了相应的研究，主要侧重于路径跟随控制相关技术。这一机器人称为四轮差动全方位移动机器人(4-wheel differentialomnidirectional mobile robot)，简称4-wheel differential robot (4WDR)。首先，介绍了WMR常见的驱动方式及优缺点，与由两个差动单元组成的4WDR进行了简单对比；并随后介绍了4WDR的结构，建立了机器人的运动学模型，为后续的研究奠定了基础。其次，研究了机器人的路径跟随策略，提出双参考点路径跟随方式，并给出了该方式下路径规划所应满足的必要性条件；同时采用几何方式结合人工驾驶思想研究了机器人的临时路径生成方法，用以解决机器人初始偏差过大导致输出过大的问题。再次，设计了机器人路径跟随控制系统，采取前后差动单元主从控制的模式。将差动单元角速度控制和速度控制分离，基于模糊控制技术和人工驾驶思想分别设计了模糊控制器。其中角速度控制器的输入量为差动单元横向偏差和角度偏差；速度控制器的输入量为路径虚曲率和差动单元的角速度，虚曲率由前方路径和当前路径的弯曲程度加权合成，真实反应了路径状况，角速度而非角度偏差的引入则解决了机器人在参考路径弯曲程度与位置偏差都较大的情况下机器人速度较慢的问题。最后，在MATLAB中对临时路径的生成进行了仿真，仿真结果表明临时路径的生成方法正确、可行；同时在Simulink中建立了4WDR的路径跟随仿真模型，对直线、圆和正弦曲线三种最具代表性的路径进行了路径跟随仿真实验，实验结果表明：设计的路径跟随策略及控制系统方案可行，且系统路径适应性强、超调量小、响应速度快；为了将4WDR应用到实践中，设计了实验模型，并在实验模型的基础上完成了机器人本体位姿开环、差动单元角度闭环的控制实验，实验结果表明，4WDR可以实现全方位移动。