随着科技的进步,轮式移动机器人在工业、军事、民用等多个领域得到了广泛应用。因此轮式移动机器人的避障成为研究热点。本文基于一个典型的两轮驱动的轮式移动机器人,通过双目立体视觉技术设计了一套可进行动态避障的轮式机器人系统。第一章,介绍了国内外范围内的移动机器人发展和应用情况,介绍了具有代表性的移动机器人产品,并对双目立体视觉技术和移动机器人人避障技术的基本概念和研究现状做了重点阐述。调研了移动机器人避障的现有算法,并做分析。最后阐述了本课题的研究意义和研究内容。第二章,首先介绍了双目立体视觉系统的成像原理,阐明了相机的线性透视投影模型和存在的非线性畸变。使用棋盘法对相机的进行标定实验。在得到相机的内、外参数后,对所得的左右相机标定结果做了非线性优化,得到了较为准确的双目相机成像模型。第三章,首先介绍了立体匹配的原理和基本方法。然后介绍了极线校正和约束匹配的概念。在OpenCV平台下对图像进行极线校正。最后对双目图像进行了立体匹配。第四章,针对对三维环境进行全局三维重建的计算量过大的问题,研究了障碍物特征点的识别和跟踪问题,并做了实验验证。然后介绍了三维重建的基本概念。使用最小二乘法进行了较为准确的三维重建实验,对双目视觉系统做了障碍物测距和测速的研究。第五章,介绍了传统的人工势场法的基本原理和存在的固有缺陷。针对动态环境的避障,将速度引入人工势场的构建中,并改进了目标点不可到达和局部极小陷阱的问题。在Matlab平台下对改进的人工势场法进行了仿真实验。第六章,介绍了用于本课题验证的轮式移动机器人平台及其硬件结构和软件架构,并针对该机器人平台的差动驱动机械结构进行运动学分析。为机器人避障构建局部避障地图。在该平台上构建障碍物环境,并进行了动态避障的实验验证。