随着机器人技术的发展,各种各样的机器人已经被广泛应用在各行各业当中。近年来,移动机器人发展迅速,针对不同用途,机器人越来越向专业化发展。阶梯攀爬机器人作为一种专门针对楼梯环境的机器人,在助老助残轮椅以及货物搬运等领域有很强的实用价值,得到了国内外研究人员的广泛关注。其中,控制系统作为机器人的核心,对整个机器人的性能起到非常重要的作用。因此,设计一种专门应用在楼宇环境中的阶梯攀爬机器人,并控制它实现自主避障与翻越阶梯,具有重要的研究价值。本文针对阶梯攀爬机器人的控制系统,进行研究开发。通过对阶梯攀爬机器人的机械结构与运动特点进行分析,制定机器人的控制系统结构。根据控制系统结构方案,研究控制系统各模块的功能原理,设计包括处理器模块、驱动模块、传感器模块、人机交互模块和电源模块的阶梯攀爬机器人硬件结构。基于控制系统的工作模式,对机器人的控制算法进行研究。采用模糊输出控制量与权值,权值协调控制量,使机器人能够在实际情况下,根据检测到障碍物或楼梯做出相应的动作,完成自主避障与阶梯识别;并利用终端滑模控制方法,对机器人攀爬阶梯过程进行速度跟踪控制,使控制系统状态收敛于滑动模态,保证机器人平稳地攀爬阶梯。在硬件与控制方法的基础上,使用Code Warrior对控制系统进行软件程序设计,并使用QT开发远程控制软件,实现对阶梯攀爬机器人的远程监控。通过样机实验,验证阶梯攀爬机器人可以通过远程控制软件进行控制模式切换,实现自主决策与远程控制的功能。