随着人类的活动领域不断扩大,近年来机器人应用也从制造领域向非制造领域发展,在一些人类难以涉足或无法到达的恶劣、危险和有害的环境中,需要移动机器人代替人类完成相应的任务。而移动机器人工作地点的地点地形一般都较为复杂,这就要求机器人系统要具有更强的多地形自适应越障能力,楼梯是一种典型的障碍环境,论文结合国家863计划重点项目“救援救灾危险作业机器人技术”的子课题“煤矿井下搜索机器人研制”对机器人的控制系统和机器人的爬楼梯能力进行研究。论文首先介绍了移动机器人控制系统的设计与集成。控制系统包括机器人本体控制系统与控制盒遥控系统两部分,机器人本体能够采集视频、音频与环境信息;控制盒能够对机器人本体实现遥控。根据机器人功能要求,论文对机器人控制系统进行了设计并完成了硬件集成,编写了相应的控制软件,实现了机器人控制功能。其次,论文对机器人爬楼梯的静稳定性进行了分析。通过建立机器人的运动学模型得出了机器人质心在固定坐标系中的坐标;对机器人爬楼梯的动作进行规划,得到了爬楼梯整个过程中机器人在各个时段的位姿;并结合机器人爬楼梯整个过程的各个姿态分析了机器人的静稳定性,得出了机器人爬楼梯的静稳定性判别标准。再次,论文分析了楼梯履带交互力对爬楼梯的影响。针对机器人爬标准楼梯的情况,对含履棱的履带与楼梯间的单点交互作用进行了分析,得到了在各种受力情况下履带单个受力点不打滑的条件;而后,结合机器人爬标准楼梯的动作规划,分析了爬楼梯过程中出现的打滑的现象及滑移量;并在运动学的基础上分析了整个履带与楼梯之间总的交互力,得出了机器人爬标准楼梯的各个阶段的倾翻稳定性的评定标准;进而得出了机器人防倾翻的预测算法。最后,在完成整机调试及初步试运行的前提下,通过机器人自主爬标准楼梯的实验验证了机器人上标准楼梯动作规划和静稳定性分析的正确性。