危险品探测移动机器人可以代替人去完成危险的工作,特别是在发生重大化学物质泄漏或环境污染事故时,经常遇到情况不明、人员无法接近或高度危险的区域,利用机器人代替工作人员进入危险场合去查明现场情况、取回样本、处理高危险性事件,则可大大减少人员伤亡,提高保障能力和工作效率。围绕危险品探测移动机器人平台的研制工作,研制了移动机器人的运动控制系统、传感器系统以及操作员控制器。首先分析了危险品探测移动机器人平台的功能需求,选择了可以在复杂地形上行驶的四轮车架作为移动机器人平台。设计了一个层次式、具有模块化、网络化、局部智能等特点的危险品探测移动机器人电子系统硬件,介绍了一个融合层次式控制体系与基于行为的控制体系优点的混合式移动机器人体系结构。接着介绍了危险品探测移动机器人运动控制系统的设计和实现。运动控制系统能够实现移动机器人平台的运动控制和转向控制,采用经典PID算法和模糊控制相结合的模糊PID控制方法实现了移动机器人运动速度的控制。针对危险品探测移动机器人在正常工作时,既要监控自身的位置、姿态、运动速度、以及机器人内部状态,也要感知所处的工作环境,设计了移动机器人传感器系统,它由测距系统、车体倾斜测量模块、GPS定位系统等组成。测距系统由超声测距模块、红外测距模块和数据融合模块组成,利用自适应加权融合算法实现多传感器信息融合,能很好地满足移动机器人自主导航时的避障要求。车体倾斜测量模块能够实时地测量移动机器人的侧倾和前滚姿态。GPS模块则能给出机器人当前所在位置的经纬度、海拔高度等信息。根据操作员遥控操作控制器的功能需求,设计了一个用于人机交互的操作员控制器,由模拟命令输入面板和一台笔记本电脑组成,具有命令输入直观、操作方便、交互性强等优点。最后介绍了危险品探测移动机器人的实验过程,实验表明机器人能在碎石、草地等崎岖地面行驶;能利用自身携带的摄像头、可燃或有毒气体传感器等对未知环境或者危险区域的地形、环境参数、气体浓度进行探查并回传数据、图像;满足危险品探测等一般任务的需求。此外,它还能方便地搭载其他测量分析仪器。