移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理等专业技术于一体,成为当今机器人研究领域的热点之一。计算机视觉具有信息量丰富,信号探测范围广,获取信息完整等优点。近年来广泛应用于自主移动机器人领域,是自主移动机器人导航和避障的一个主要发展方向。本课题研究的目的包括,设计并构建基于视觉的自主移动机器人控制系统,研究基于视觉的导航和避障算法,实现自主移动机器人的视觉导航功能。本论文完成如下几个方面的研究内容。机器人驱动结构设计,直流电机功率核算和电机选型,以及差速驱动机器人的运动学分析。设计差速驱动控制系统,设计并实现PI反馈控制算法和基于串口的多机通信协议。建立直流电机数学模型,并通过MATLAB对电机控制性能进行分析。通过实验对控制系统的性能进行分析。设计开发控制系统软件,实现摄像机视频流信息的获取,基于地图定位,基于视觉局部导航功能和多机通信功能。该软件对于获取的摄像机的视频流信息,通过图像处理算法提取路面信息和深度信息。并通过串口与下位机进行多机通信。本论文设计了基于视觉导航的自主移动机器人整体结构,包括机械结构和差速驱动控制系统的设计。为进一步研究基于视觉导航的自主移动机器人,提供了良好的实验平台。