本文以研究所自主开发的轮式移动机器人为研究对象,从工程应用的实际需要出发,利用计算机控制技术、传感器检测技术和信号处理技术,对轮式移动机器人在实际工程中的应用、运动学建模、计算机控制系统的组成和开发、信号的检测与处理等内容进行了较为深入的分析和研究。主要包括以下内容:1)针对两轮差速转向轮式移动机器人进行运动学建模,为后续的运动控制建立基础。2)研究了轮式移动机器人传感器、计算机控制系统的组成,开发了PC/104嵌入工控机与PMAC2A-PC/104运动控制卡相结合的组合系统,使嵌入式工控机负责外围器件的扩展,运动控制卡负运动控制部分。两控制部分并行运行,从而提高了系统快速性。3)分别采用防脉冲均值滤波、中值滤波、自适应滤波算法对陀螺仪进行数字信号处理,综合比较,得出自适应滤波算法对陀螺仪信号滤波效果最好,有效抑制了检测信号中存在的白噪声,提高了传感器的精度。4)对电子罗盘进行参数如何设置进行了分析。对电子罗盘进行了标定实验,通过标定提高了电子罗盘的精度,并且使电子罗盘具有很好的重复性。分别采用防脉冲均值滤波、中值滤波、自适应滤波算法对电子罗盘进行数字信号滤波处理,实验验证中值滤波对电子罗盘信号滤波效果最好,响应速度快、抗干扰能力强等。5)对轮式移动机器人控制系统进行新的软件设计开发。采用嵌入式操作系统μC/OS-II来进行多任务调度,使得机器人可以在单系统和组合系统之间相互切换,并具有故障报警和排除功能,从而提高了机器人程序的可扩展性,增强了控制系统的鲁棒性和冗余度。