侦察机器人是用于进入情况不明、人员无法接近或高度危险区域执行侦察任务的机器人，操作员通过人一机器人交互接口监视机器人的姿态和工作状态，远程操纵机器人从事侦察、采样和处理现场高危性事件等工作。本文结合霍英东教育基金项目“基于多传感器信息融合的遥操作机器人建模与控制技术”以及与南京军区装备部合作研制“远程遥控核化侦察机器人”的需要，重点研究半自主侦察机器人中的自主行为及其协调机制、侦察事务规划、人-机器人交互技术和基于多代理的监控系统实现方法。 分析了半自主核化侦察机器人的功能需求，建立了机器人车体的运动模型，给出了基于里程计的定位方法，以及将里程计与姿态传感器进行融合的定位方法。设计了一个层次式的、具有模块化、网络化、局部智能等特点的电子系统硬件结构。提出了一个融合层次式控制体系和基于行为的控制体系优点的混合式半自主侦察机器人体系结构。 提出了一个新颖的基于行为的优先级和有限状态自动机(FSA)的混合式行为协调机制，利用行为的优先级协调组合行为内的基本行为完成简单的任务，利用特定的FSA作为组合行为的选择器，通过激活或者终止相应的组合行为工作，完成比较复杂的任务。混合行为协调机制的重要特点是可以在需要完成某个特定任务时动态构建相应的组合行为协调器。这种方法使得基于行为的机器人能够完成面向目标的任务。利用这一机制实现了一个自主移向目的地的宏行为，在这一行为的引导下，机器人能够在具有“陷阱”的环境中顺利到达目的地。仿真和实验都表明混合行为协调机制具有良好的鲁棒性和简单性。 针对侦察机器人需要的自主能力，实现了基于模糊推理理论融合多传感器信息的机器人自主向目标点移动、自主路径跟踪、自主搜索和跟踪目标、车体平衡控制、障碍避让等行为，仿真和实验证明这些基本行为能够实现所需的功能。提出了基本行为动态优先级的概念，实现了基于基本行为动态优先级的组合行为协调机制，实现了机器人在有障碍的环境中安全自主地移向目标位置的组合行为和路径跟踪组合行为。仿真或者实验都证明这些基本行为和组合行为都能够实现所需的功能。探讨了基于多传感器信息融合的履带式移动机器人爬楼梯的控制方法。 为了解决操作员在侦察现场需要快速进行事务规划的问题，提出了基于宏行为的事务描述方法和事务执行机制。给出了基本行为、组合行为和宏行为的形式化描述方法。引入了基于RS模型的行为合成运算符合成机器人行为的方法，从而可以形式化地构建侦察机器人的事务描述。实现了一个图形化的机器人侦察事务规划器，使得操作员在侦察现场无需编程，就可以方便构造侦察事务程序。实现了一个能够解释和执行事务描述的、基于宏行为的事务执行器。仿真和实验结果表明提出的任务描述方法可行，事务执行器能够可靠地完成事务描述所规定的任务。 针对目前人一机器人接口存在的命令输入不方便、显示信息意义含糊、临场感效果差等缺点，提出了侦察机器人人机界面设计中的安全性、专业性、适应性等设计要求，分析了人机接口在远程感知、导航控制、侦察控制和事务规划等方面的功能需求，并针对研制核化侦察机器人的需要，设计了一个操作员控制器，具有模拟命令输入面板和具有三维动态模拟的监控画面，通过它能够实时监视机器人运动状态、姿态、以及显示现场实时视频、音频，显示专用化学分析仪器、核辐射测量仪器等传回的现场数据，方便操作员对车体的运动控制、路径规划、机械手的操作控制等，还实现了一个基于数字地图的侦察机器人导航控制器，可以方便地监视机器人的运动位置和规划机器人的运动路径。操作员控制器具有命令输入方便、模拟显示形象逼真、临场感好、交互性强的优点。 由于半自主侦察机器人是一个复杂的大系统，系统应该具有分布的智能、局部自主和开放的系统构架。提出了基于多代理机制的监控系统构建方法，整个系统主要分成感知代理、车体驱动代理、事务执行代理、操作员接口代理、数据管理等部分，这些代理又可以是若干个代理协同工作的组合代理，代理之间采用控制驱动的协调方法。利用Visual C++、SQL Server、OpenGL、3D Max、InfoX等语言或工具实现了一个基于多代理系统的监控系统的。系统具有很好的灵活性、扩展性强。