移动机器人目标跟踪控制已成为机器人领域的研究热点。在目标跟踪过程中移动机器人由于空间环境限制及任务要求需要转换机动模式来改变运动方位及路径，但是目前关于多机动模式下移动机器人目标跟踪控制的研究尚处于空白，而现有的目标跟踪控制方法无法实现移动机器人在多机动模式下对目标快速准确跟踪。本课题在国家自然科学基金项目“轮式机器人在崎岖地面的低能耗通过性控制的方法研究（60775060）”的支持下，提出一种适用于多种机动模式的移动机器人目标跟踪控制方法。首先，根据任务要求提出多机动模式下移动机器人目标跟踪控制的总体方案，围绕该方案，采用移动机器人与目标跟踪单元的组合方式搭建硬件系统平台，基于模块化设计思想和多线程技术，构建目标跟踪控制系统的软件设计框架。其次，确定颜色特征为目标特征，说明CMUcam3的目标跟踪算法原理，选用Camshift算法作为罗技摄像头的目标跟踪算法，阐明Camshift算法的实现步骤，分别利用CMUcam3和罗技摄像头进行目标跟踪实验，验证各自相应目标跟踪算法的可行性。第三，定义多个坐标系统，基于针孔投影模型对罗技摄像头进行标定，计算内参数矩阵，说明移动机器人七种不同机动模式的运动特性，分别推导在二维平坦地面和三维崎岖地形中目标跟踪时的云台伺服机构水平角变化率和竖直角变化率；定义目标跟踪误差函数，推导图像平面跟踪误差与云台伺服机构角差之间的转换关系，建立舵机动态模型，采用PI控制器作为目标跟踪控制器，为防止跟踪过程中云台伺服机构频繁抖动，设定目标跟踪误差阈值框。最后，编写目标跟踪控制总程序及远程控制程序，分别在二维硬地平面和三维崎岖地形完成移动机器人在七种不同机动模式下的目标跟踪实验。实验结果表明所提出的目标跟踪控制方法具有较好的准确性和快速性，但不同机动模式下的目标跟踪准确度差别较大，对此进行具体的误差分析，同时对比分析两种目标跟踪单元的跟踪效果。