随着科技发展,机器人产业的应用和需求与日俱增,人类生活各领域如工业、农业、教育、国防等逐渐出现机器人的影子。因此,机器人学是一个重要且极具广泛应用价值的研究课题。　　 机器人是任何高级的自动机械,它能协助或取代人类工作。机器人完成任务主要分为环境检测和运动控制两个过程。传感器在环境检测和运动控制中起重要作用,传感器能使机器人具备类似人类的知觉功能和反应能力。按驱动机器人运动的不同方式,分为控制型机器人和自主移动式机器人:控制型机器人在接收通过外部控制器输入的指令后执行任务；自主移动式机器人具备人类智能,可运行预先输入的程序,根据人工智能相关原则执行任务。由于涉及学科众多,如今机器人的普及程度远远低于预期。随着硬件设备的性价比不断提高,硬件方面已不再是机器人领域发展的最大障碍,但机器人的应用、控制、人机交互的核心--机器人学的软件分支仍有待发展。　　 机器人的三维仿真是通过计算机对机器人的物理系统进行模拟,生成几何图形并进行三维显示,从而确定机器人和外部环境的动态变化过程,相对于二维仿真,三维仿真具有更直观、更真实等优点。仿真对机器人软件的发展具有重要意义:通过仿真,可以在缺少实体的条件下对机器人程序进行测试,达到节省成本、缩短开发周期、评估机器人行为、减小由于程序的潜在漏洞而导致损坏昂贵设备的风险等目的。机器人的仿真主要应用在两个方面:一是机器人的运动学和动力学、各种路径规划和控制方法的研究:二是机器人工作站的设计、机器人的选型、离线编程和碰撞检测等。　　 本文以轮式机器人为基础,构建和研究了传感器对环境信息的检测、机器人的运动控制、机器人的避障行为。主要包含如下内容:一是以三维图形模拟现实环境,分别采用视觉传感器、碰撞传感器、激光传感器对环境信息进行数据采集；二是构建控制型机器人和自主移动式机器人两种模型,分别对机器人的运动控制、路径跟踪的三维仿真进行研究和设计；三是结合数据采集和运动控制,对机器人探索未知领域,以及利用模糊逻辑对传感器所采集的数据进行信息融合,对机器人在未知环境下的避障行为的三维仿真进行研究与设计。