本文以研究轮式机器人的运动控制和导航定位为主要目标,研究基于MEMS陀螺仪的轮式机器人导航控制技术。陀螺仪能提供实时角度信号,再结合双自由编码器的精确采样,采用基于机器人航向角和光电自由编码器的机器人运动控制系统方案。文中涉及机器人整体框架搭建、运动控制算法理论推导、机器人导航方式实现以及算法软件实现等内容的研究,将数字PID智能控制算法和卡尔曼滤波算法运用到机器人的导航控制系统中,很大程度提高了机器人运动的准确性和稳定性,并涉及关键部分的硬件设计和电路分析。机器人的智能控制离不开嵌入式技术的应用,本文设计了基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103RBT6微处理器作为上位MCU, C8051F310作为下位MCU并在主MCU上搭载μC/OS-Ⅱ实时操作系统的控制方案,实现一主多从的控制方式,提高控制系统的多任务处理能力。本文在控制方式和控制系统硬件电路上进行合理搭配,整体控制系统具有控制方式稳定、易于扩展、实现方式简洁易于搭建等功能,在全文第六章介绍了机器人硬件软件的具体实现平台。该平台在近两年国内一些机器人大赛和项目开发中都有很好的运用,验证了其可行性。