移动机器人是机器人技术领域中的一个重要分支,跨越了计算机、自动控制、机械、电子等多个学科。目前,越来越多的移动机器人被应用到物料自动传输、危险场合下的自动作业以及服务业等。这些应用对移动机器人在环境信息感知与理解、路径规划与自定位等方面的自主导航能力提出了更高的要求。为此,本论文以上海化工区有毒气体巡检机器人为对象,对自动导航系统的设计进行了研究。论文主要工作包括:首先,介绍了移动机器人起源和国内外发展现状,简要说明了所用移动机器人系统总体结构和导航系统组成模块。通过对移动机器人常用导航方式的分析,确定了采用磁阻传感器和超声波传感器采集实时导航信息、实现轨道跟踪的导航系统方案。该方案具有路径适应能力强、定位精度高、成本低等优点。其次,对模糊控制算法进行了研究。在分析移动机器人导航常用控制方法和两轮差速移动机器人运动学模型的基础上,提出了移动机器人的角速度—线速度函数模型,将双输出系统转化为单输出系统,设计了两输入单输出模糊导航控制器,简化了控制系统结构;讨论了量化因子参数设置对系统稳定性和精度的影响;采用圆环轨道对移动机器人导航控制器进行了仿真。实现了移动机器人导航控制系统硬件和软件。通过对磁阻传感器基本原理的分析,改进了磁传感模块的控制电路设计。研究了环境因素对磁阻传感和超声波传感的影响,提出了具有针对性的测量方法、偏差估计方法和滤波方法。最后,对仿真结果进行了分析,证明了模糊导航控制器在理论上是可行性的;对移动机器人导航系统的软硬件整体调试,经实地运行测试,验证了导航系统稳定、可靠,并具有较高的精度。