使用瑞典轮组成的全向移动机器人因其特殊的车轮结构及易于实现控制等优点而被广泛研究。这种全向移动机器人适合在相对平整但空间狭窄的环境中运行,在仓库货物转运、航母飞机调度等领域有较好的发展潜力。本文依据相关设计指标研究三轮全向移动机器人的定位及路径跟踪算法。研究内容主要包括基于运动学的机器人定位数学模型及定位误差分析、机器人几何路径跟踪算法与位姿跟踪误差校正控制器的设计、基于微处理器的机器人嵌入式控制系统实现以及机器人样机实验研究四个方面。首先,介绍基于三个瑞典轮的机器人底盘和随动轮系的相关结构。根据机器人运行时所需的技术指标,确定相关的尺寸结构。针对机器人的结构特点,建立机器人的局部和全局参考框架。按照先局部后整体的路线,依次建立单个瑞典轮和机器人整体的通用运动学模型。确定具体的驱动轮及其在局部参考框架下的位姿参数,代入机器人整体模型得到机器人的运动学控制方程。其次,推导基于里程计和陀螺仪的定位数学模型,得到机器人的实时位姿更新方程。分析机器人定位误差的来源及误差校正的模型与方法。以定位为基础,设计机器人基于直线和圆弧的几何路径跟踪算法,分析了机器人在路径跟踪时的位姿误差,设计了基于PID的误差校正控制器。再次,完成机器人控制系统设计。其中,包括基于串行口和并行口的通信、定位子系统设计、直流伺服电机驱动系统设计。以实时操作系统为基础设计机器人定位及几何路径跟踪的软件框架及控制流程。最后,对机器人几何路径跟踪算法进行仿真,分析不同的实验条件对仿真结果的影响。介绍样机实验环境及实验数据采集、测量的方法。通过样机实验校正传感器本身和安装误差。在不同的样机实验条件下,分析机器人的位姿跟踪误差。