目前,两栖机器人因其具备环境适应性强、运动高度灵活等优势而被广泛应用,包括搜寻救援、勘测探索、管道检查、资源开发等方面。机器人在未知环境下的路径规划研究已经成为当前机器人技术中较为重要的研究课题之一。其难点在于当周围环境复杂、未知时机器人如何寻找出一条安全路径。而路径规划的发展也为机器人走向实用、更安全更可靠地执行任务提供了安全保障。首先,为了让球形两栖机器人对未知环境做出正确的反应并完成路径规划,本论文提出一种基于模糊控制的球形两栖机器人路径规划方法。通过分析球形两栖机器人的运动模型,完成了超声波传感器的布置,并计算出超声波传感器检测的最小安全距离,这提高了球形两栖机器人对未知环境的感知能力,使机器人能够及时躲避障碍物。其次,针对球形两栖机器人在未知环境下的路径规划问题,我们使用Matlab Fuzzy工具箱设计了完整的模糊控制器,构造出效果良好的控制响应表,并通过Simulink建立了球形两栖机器人路径规划仿真模型。通过仿真模型完成了球形两栖机器人在未知环境下的避障仿真实验,仿真结果验证了模糊控制算法的有效性和可行性。为更有效的验证所提算法的可行性,并更真实的模拟球形两栖机器人的运动。我们使用Mobotsim仿真平台完成了防死锁、复杂环境和运动障碍物等环境下的路径规划仿真实验,进一步验证了模糊控制算法的有效性。最后,为验证球形两栖机器人模糊控制系统的有效性,本文在仿真实验的基础上,将模糊控制算法移植到球形两栖机器人上,并使用球形两栖机器人完成了在真实环境下的路径规划实验。陆地路径规划实验主要通过超声波传感器(HC-SR04)实现球形两栖机器人在凹槽环境和运动障碍物环境下的路径规划实验。水下路径规划实验主要通过超声波流量传感器(US1000-21A)实现球形两栖机器人在前方和侧方有障碍物时的路径规划实验。在陆地和水下路径规划实验中,球形两栖机器人有避障和趋向目标两种运动,本文在球形两栖机器人实验过程中使用NDI光学跟踪系统进行数据的采集,并对陆地实验和水下实验进行特性评价,实验结果进一步验证了该模糊控制系统的可行性与有效性。