随着计算机技术、自动控制技术的不断发展,移动机器人在各个行业获得广泛应用,也对机器人对环境的适应性和运行的稳定性提出了更高的要求。其中,物流机器人(AGV)作为移动机器人的一种,具有自主导航、识别和搬运货物等功能,用以协同工作人员提高工作效率。论文以差分轮式的物流机器人作为硬件平台,以机器人操作系统(ROS)作为软件平台,以里程计、激光雷达、惯性导航仪和vicon设备作为主要传感器,以机械阻抗方法建立模型,搭建一个差分轮式移动机器人跟随控制系统。对于当前物流机器人的跟随方法抗干扰能力差,人机交互性差,对环境的适应性差的问题,提出了基于机械阻抗模型的移动机器人跟随控制方法,重点研究了对于移动机器人与人在不同的距离,速度和姿态下,基于机械阻抗模型的跟随控制系统的跟随效果。论文主要研究内容如下:(1)搭建移动机器人系统。介绍了所选用的移动机器人底盘和整体结构、伺服电机的参数和控制、各个传感器的调试、以及机器人操作系统(ROS)的架构和应用,为后面的软件和实验部分提供平台。(2)对移动机器人进行建模和仿真。对移动机器人进行运动学和动力学分析,在移动机器人动力学模型上添加机械阻抗方法,搭建移动机器人的跟随控制系统。将该控制系统在matlab/simulink上搭建模型和仿真,验证系统的可行性。仿真结果表明,机器人可以稳定收敛到指定的目标点和姿态。为了测试系统的抗干扰能力,在模型中对输入、输出添加高斯噪声和线性比例噪声,仿真结果表明该模型仍能平稳安全的到达指定目标点和姿态,而不会产生过大抖动和超出安全距离,表明系统有一定的抗干扰能力。(3)在验证了模型的可行性后,开展跟随控制系统的软件设计。软件部分主要是基于ROS编写功能节点,包括传感器数据采集的节点、避障节点、里程计节点、用于跨平台数据通信的vicon_bridge节点和跟随控制系统节点。目的是获取机器人的实时位置、满足实时计算和反馈的要求、控制机器人按给定的方法安全平稳的实现跟随。(4)测试各个节点的运行,随后对整个跟随控制系统系统进行实验。就实际测试的数据曲线进行分析,实测结果和仿真基本一致,验证了移动机器人跟随控制系统的稳定跟随效果。