机器人技术的发展日新月异,移动机器人作为多种机器人技术集成的代表,正在向着智能化、自主化的方向发展。轮式移动机器人作为移动机器人中应用最为广泛的一类,运动控制技术是决定其性能的关键技术之一,研究其运动控制技术具有重要的研究意义和实用价值。从轮式移动机器人性能评价的角度来看,如何客观有效地评价其性能,研究其评价方法和测试系统,将对从轮式移动机器人性能的提高起到重要的推动和促进作用。本文针对自动跟随轮式移动机器人载体技术、控制算法、自动跟随能力评价方法和测试系统软件开发等进行了理论和实验研究工作,具体研究工作如下:将电动沙滩车改造成自动跟随轮式移动机器人实验载体。分析自动跟随任务需求,完成改造总体方案论证。参考自动驾驶车辆的构成,完成载体元器件及传感器的选择。为使机器人能够完全自主移动,对电动沙滩车载体的转向部分进行机械结构改造。为确保机器人能处理复杂运算、并同时保证对底层电路的实时控制,设计实验载体控制系统的上下位机处理结构,上位机进行轨迹规划、运动控制,下位机进行硬件的电路控制。为了便于后续对实验载体功能的拓展,基于模块化思想,完成上位机软件编写及调试。研究自动跟随机器人实验载体的运动控制。针对该实验载体具有非完整约束的特点,建立局部坐标下的运动学模型,基于backstepping技术,进行全局稳定的控制器设计。为验证控制器的效果,使用Simulink软件建立跟随机器人实验载体仿真模型,进行轨迹跟踪仿真实验。通过跟踪不同的直线轨迹和圆轨迹验证控制器的有效性。研究自动跟随任务中自动跟随机器人的自动跟随能力评价方法。为使评价方法有针对性,贴近自动跟随任务的应用场景,本文进行自动跟随任务的评估需求分析。依据评估需求,本文给出了按照跟踪准确性、快速性、安全性、自主性四大方面进行评估的评估方法,并设计针对准确性评价的误差面积根指标和针对自主性评价的人员操纵比指标。依据评估方法,研制自动跟随能力测试系统,编写测试系统软件。进行自动跟随能力测评平台的研制,并以自动跟随能力测评平台为基础,对自动跟随机器人进行了实验测试。为验证自动跟随机器人设计的可行性、控制算法的有效性,以及评价方法的合理性,本文完成自动跟随能力测评平台的研制。本文以自动跟随能力测评平台为依托,对自动跟随机器人进行圆弧轨迹跟踪测试及自动跟随能力测试,并使用自动跟随能力测评平台给出测试中机器人自动跟随能力的定量评价。