丘陵山区坡度大、地形复杂，一般农用机械作业困难，是推进农业机械化最薄弱的地区。而我国丘陵山区主要作物是种植果树，这就要求果园机器人复杂地面上作业时有较强的越障能力。轮式机器人和足式机器人行驶到果园土质松软的地方，易发生行走机构深陷泥土之中无法行动，遇到较宽的沟壑时无法快速平稳地穿越。传统的单节双履带式机器人面对较高的垄行时往往无法成功跨越，即使跨越成功也会对履带机构甚至传动系统造成损坏。论文结合履带式和轮式两种行走机构的优点，提高农用机器人翻越较高障碍的性能，增强对各种路况的适应性，降低机器人的故障和损坏率，研究设计了一种机器人三角履带式行走机构，对其机械结构、工作原理、运动学分析、电机控制器及运动控制等方面进行了研究。论文主要工作及取得成果如下：
　　1、简要介绍了机器人发展历程及机器人各种移动机构的优缺点，综述了当前国内和国外在履带式移动机器人方面的研究现状，分析和总结了履带式移动机器人研究发展趋势。
　　2、分别从机器人三角履带式行走机构总体结构、三角履带模块和车身模块三个方面设计了机械结构，并就该结构结合工作环境设计了整体尺寸及三角履带模块部分的结构参数。分析了三角履带结构和车身内部的传动结构布局两方面的特性和优点及越障过程中的运动原理，能够在遇到较难越过的障碍物时被动改变自身的行走方式、提高了越障能力、减少了电机数量、简化了控制；对机器人三角履带式行走机构进行运动学、动力学分析，建立了数学模型，并对机器人在行进中的转向和原地转向特性进行了研究。
　　3、简要阐述了模糊控制的基本原理和模糊控制器的设计过程，在建立机器人三角履带式行走机构地图坐标系和轨迹预测模型的基础上，设计了一种基于模糊轨迹预测的动态避障控制系统；在阐述PID控制器原理和SVPWM调速原理的基础上，设计了一种应用于机器人三角履带式行走机构的基于模糊PI控制的永磁同步电机控制系统，通过Matlab/Simulink软件构建了仿真模型，并进行仿真研究。
　　4、对机器人三角履带式行走机构运动控制的数字实验平台进行了总体设计。设计和制作了数字控制系统的硬件，具体设计了DSPTMS320F2812最小系统板，功率驱动模块及传感器信号调理接口电路等，并对专用传感器，如超声波测距模块(HC-SR04)、陀螺仪模块(MPU6050)以及定基线双目视觉相机(HNY-CV-001)的功能进行了介绍。开发了运动控制系统的相关软件，从主程序和中断服务子程序两个角度进行了机器人三角履带式行走机构运动控制系统的软件设计。最后，对机器人三角履带式行走机构中的双电机驱动系统分别在传统PID控制器与模糊PID控制器下的直行和转向等情况进行了对比分析，验证所设计的机器人三角履带式行走机构及运动控制器等合理性和正确性。