随着工业自动化的发展,矿井救援工作越来越受到大家的关注,可以适应环境恶劣、复杂工作的履带式变形机器人得到了广泛应用。履带式机器人支撑面积大、稳定性强;还能够爬坡、跨越障碍,具有很强的穿梭能力;因此有必要对其进行系统性的设计和研究。本设计研究提高履带式移动机器人在复杂环境中的越障稳定性以及行驶、转向的精确性控制能力,论文主要包括以下内容:首先,选择STM32F103ZET6作为主控核心,对履带式机器人运动控制平台进行总体设计,介绍了履带式移动机器人的基本结构,针对履带式机器人差动式机械结构的特点,对其进行运动学分析,建立了运动数学模型。其次,采用模块化的设计思想对控制平台的硬件和软件进行总体分析和设计,硬件包括主控器、电源模块、电机驱动模块、编码器测速模块、通信模块、以及信息采集模块等;相应的软件设计都是在Keil环境下进行的,并使用Visual Basic 6.0软件编写了上位机显示界面,实现了检测参数显示、曲线显示和通信功能。然后,对车体运动姿态的检测及控制算法进行了研究,先通过车体身上安装的姿态传感器对机器人姿态进行检测,把检测到的多个传感器的数据通过多传感器融合算法融合得到可信度更高的姿态信息值,再把姿态信息反馈给控制器,再与设定的姿态目标信息进行比较,通过PI控制方法调节电机速度,使机器人车体以指定的目标指令运动,通过仿真验证了算法的正确性。最后,对机器人进行了整体调试,并把算法应用到机器人平台,进行了直线行走、转弯运动和爬楼梯实验,记录了实验测试数据,结果表明使用算法后的实验结果误差很小,满足系统设计要求,验证了本设计的可行性和算法的准确性。