全向移动机器人具有运动灵活、执行效率高等优点,广泛应用于装配生产、仓储物流等行业。控制系统设计是全向移动机器人研发的关键技术之一,随着机器人性能要求提高,控制系统朝着更加智能化、开放化的方向发展。本文以麦克纳姆轮式全向移动机器人为研究对象,开发基于实时操作系统和CANopen协议的分布式控制系统,提高系统的实时性、可靠性和可扩展性。论文的主要工作和成果如下：1.针对该型全向移动搬运机器人,以ARM处理器STM32F103为核心设计专用主控单元,集成遥控控制、平台升降、障碍物检测、电量监测等功能；在原有设计基础上改进驱动单元,并基于CAN总线构建分布式控制体系。2.移植CANopen协议,围绕网络管理报文、服务数据对象、过程数据对象、特殊功能对象进行通讯机制分析和程序实现；结合控制系统功能要求,设计对象字典,建立完善的主从节点通讯协议；在主控单元、驱动单元硬件平台上分别进行主、从节点的软件设计,实现节点的初始化、状态切换、SDO配置、PDO传输及NMT管理等功能,实现完整的CANopen应用层协议。3.移植RTX实时操作系统,嵌入CANopen内核功能,基于模块化的思想,将复杂的功能封装成各个任务,利用操作系统的任务调度和管理功能,实现系统的稳定运行。4.在上述研究基础上,搭建通信实验平台验证系统性能,使用CAN分析仪监测和分析CANopen节点通信过程及报文内容,并在机器人上搭载本套控制系统进行实物测试。试验表明,主从节点间通信收发正常,主节点管理能力强健,机器人运行稳定可靠,控制系统实时性良好。