搜救机器人在灾难救援方面有着巨大的应用潜力,它可以代替救援人员首先进入救灾现场采集现场数据,给下一步的救援行动提供重要信息。针对救援环境的特殊性,搜救机器人需要具备多项功能,例如灵活的越障避障能力、多项环境感知能力、高效通信能力等。在完成了搜救机器人的各项基本功能基础上,为了增强搜救机器人的实用性,非常有必要进一步研究机器人的定位系统与姿态保护系统设计。机器人的定位技术种类繁多,其中一种简单有效的方法是航位推算法。本文设计了基于光电编码器的定位系统,给出详细的电路设计,并进行了实验,给出实验结果与分析。针对光电编码器系统误差比较大的缺点,提出两种可行的补偿方式,一是软件补偿,二是通过测量航向角进行补偿。搜救机器人在井下特殊环境中工作,需要具备一定的自我保护能力。因此,进行了利用倾角传感器所做的姿态保护设计,机器人在面临翻车危险时可以做出及时反应,自身采取一定措施的同时也可以接受来自操作人员的安全行驶命令。选择倾角传感器而不选功能更强大的惯性测量仪器的原因,在论文中也给出了分析与说明。近几年兴起的视觉里程计技术具有信息量大、适用范围广等优点,既可以求出机器人的位置变化,还可以得到机器人的姿态变化。为了将来在搜救机器人平台上应用视觉里程计,研究了视觉里程计的常用框架,包括特征提取、特征匹配、摄像机标定以及运动估计,分析了视觉里程计每一步常用方法,并给出部分实验结果,为视觉里程计与航位推算法和姿态保护等融合运用打下基础。最后,总结了研究工作中的不足,展望未来。