随着物联网、智能硬件等新技术的快速发展,涉及交叉学科的移动机器人的研究也如火如荼,其应用领域也不断扩大,逐渐从工业领域扩展到个人家庭、服务型行业等,并结合大数据、图像处理等技术使得移动机器人更具智能性、可靠性,四轮移动机器人作为移动机器人的一种,其具有承载能力强、能源利用率高、运行稳定等优势,目前在室外探索、智能仓储、新型物流等领域使用影响逐步扩大,因此,对其做深入的研究具有一定的实际意义与实用价值。本文针对四轮独立驱动及独立转向移动机器人主要从以下几个方面开展了研究与设计:(1)设计了机器人的独立驱动及转向结构,通过理论分析并结合实际设备的选型,使用SolidWorks对整个机械部分做了三维预演,通过不断修改设计方案成功设计了机器人本体并完成平台搭建。(2)根据步进电机数学模型分别建立了常规PID控制器和模糊PID控制器的Simulink仿真模型,通过设计不同控制环节的参数等,对两种控制器的仿真结果进行对比分析,得出本文建立的模糊PID控制系统具有超调小、稳定快、控制精度高的优越性。(3)从稳定性、扩展性方面对机器人的控制系统做了方案设计,选择了稳定可靠的CAN总线通信和蓝牙通信,此外,分析了下位机系统的硬件资源,并依此设计了基于ATMega2560 MCU的下位机系统,使用Visual Studio2015开发了具有多线程架构的上位机控制软件,其中UI设计简洁易操作,系统设计稳定。(4)利用搭建的实物平台,进行不同运动方式、载重、转向等指标的综合实验,分析了误差存在原因,并给出了解决思路,同时,实验结果也验证了模糊PID控制器的位置控制效果优于常规PID控制器。