地震、海啸、火灾以及战争等灾难发生后,灾难现场环境非常复杂,救援工作的开展十分困难。同时复杂的灾后现场又具有很大的危险性,时刻威胁着救援人员以及受困人员的生命安全。而救援机器人可以辅助或者直接代替救援人员在灾难现场实施救援活动,从而可以将救援效率提高。因此,对救援机器人的技术研究己经成为智能机器人在实际领域的重点应用之一。本论文针对参加RoboCup Rescue比赛的履带式救援机器人,兼顾实际应用,设计了一套以飞思卡尔MC9S12XS128微控制器为控制核心的救援机器人控制系统,并对信息处理工作进行了研究。其中,控制系统主要是对硬件平台进行了设计,并开发了相应的软件,实现了机器人的姿态控制;信息处理工作主要是对激光雷达数据用于环境建图进行了研究,通过实验准确地建立了环境地图,证明了建图算法的可行性。本论文的主要工作如下:首先,根据比赛需要确定本控制系统以履带式救援机器人为载体,并根据机器人的基本需求对驱动电机的型号进行选取,包括主驱动电机选取、主臂电机选取和轮腿电机选取。其次,结合救援机器人的功能需求、运动系统特性和控制系统的可行性分析,确定了基于PC的上、下位机分层式控制系统的总体方案。上位机负责传感器信息融合、环境地图构建以及视频数据接收与显示,下位机负责激光雷达、MTi等数据的采集和传输,上下位机分工明确,提高了控制系统和信息处理系统的数据处理速度,从而保证了整个系统的实时性和稳定性。根据控制系统和信息处理系统的整体方案,对机器人控制系统和信息处理系统的硬件平台进行了设计,包括以飞思卡尔MC9S12XS128微控制器为控制核心的底层控制电路、视频通讯系统和建图系统,并在硬件基础上完成了控制系统程序、信息处理系统接口程序和数据打包与发送程序设计以及建图软件的设计。其中,将建图软件分为上位机和下位机两部分进行了详细研究,下位机部分使用串口方式采集激光雷达信息数据,然后通过无线网络将采集到的激光雷达数据发送到上位机。在接收到激光雷达数据后,上位机运行建图程序,最终完成环境地图创建工作。最后,在完成控制系统硬件及驱动程序后,对救援机器人的越障能力进行了实验,实验结果符合RoboCup比赛要求。最后,对将激光雷达数据用于环境建图进行了详细研究。首先,介绍了激光雷达进行环境建图的原理,并给出了在传感器误差未处理的情况下的仿真建图效果。然后,由于传感器误差的存在而提出了一种基于线段特征的环境地图创建方法,将地图创建过程分为特征提取和特征匹配两个步骤。特征提取采用一种改进的分开与合并特征提取算法,提取出激光雷达扫描的点集数据中的线段特征。将特征匹配分为转向运动和直线运动两种救援机器人运动方式分别进行讨论,并对算法的实现进行了研究。最后,完成了建图算法的实现流程,并通过实验对算法的有效性进行了验证,取得了良好的建图效果。