随着科技的进步,人们对移动机器人的工作环境也有了不同的要求,这也促进了移动机器人技术的不断发展。一般情况下,轮式机器人通常有两个独立的驱动轮,由于它只能在某一位置自转或做弧线运动,不能完成包括侧向移动在内的全向运动,因而在狭窄区域无法有效地运动。为了克服这一缺陷,人们提出了全方位移动机器人。全方位移动机器人是可在任意时刻向平面内任意方向移动的机器人系统,适合应用于多种狭窄的工作环境中。该特点可以使全方位机器人拥有良好的运动特性,吸引了众多学者的关注。其中,麦克纳姆轮(Mecanum)是一种应用非常广泛的高性能全方位移动机构,利用麦克纳姆轮轮构建移动平台可以搭建诸如AGV或运输承载等机器人,在狭窄的空间环境下执行任务。本文的研究工作主要包括以下几个方面:首先,在国内外轮式移动机器人调研分析的基础上,归纳分析了系统结构、功能、全方位轮构型、避障方式等。设计了适合狭窄区域,具有易拆装特点的机器人机构;其次,基于全方位移动平台特点,分析了系统不同的运动模式,并建立了运动学和动力学模型,获得了运动控制方程,为控制系统的构建提供了支持;再次,根据控制系统方案,在STM32上搭建了一个实时性高的控制系统,完成了行走电机伺服控制以及避障传感器信息的采集和处理等软件设计。最后,最终搭建了物理实验平台,深入进行了实验研究。基于所规划的路径,通过所建立的运动方程可协调控制平台系统的各个电机,验证了运动方程、平台设计的正确性和平台系统的性能。