随着科学技术以及经济的发展,越来越多的人们考虑采用飞机作为出行工具,因此飞机的安全性问题成为了关注的焦点问题。在诸多安全问题之中,飞机起降阶段的安全问题尤为重要,对于机场跑道的检测是保障飞机起降安全措施的方法之一。目前,国内外已经出现了许多种机场跑道检测设备,现有的检测设备包括扫描雷达,自动监测车辆,各具特点。本论文针对一款机场跑道检测机器人,对其进行运动建模与运动控制研究。由于该机器人存在非线性以及参数不确定性,所以采用传统的PID控制方法控制效果不好,容易产生偏离运行轨道的问题,所以本论文针对该问题,建立了系统的数学模型,设计了自适应反演滑模运动控制器,进行了控制方法的仿真研究及实际系统的实验验证,结果显示了所建模型的正确性和控制器设计的有效性。首先,论文给出了机场跑道检测机器人(巡检1号)的总体设计方案,将机器人系统分为双DSP驱动控制子系统、ARM11运动控制及信息处理子系统以及远程监测子系统三部分,并对机器人的各个子系统进行了阐述。针对该机器人系统,采用坐标变换法建立了系统的运动学模型,然后分别采用牛顿力学方程法和拉格朗日方程法建立了系统动力学模型,在牛顿力学方程法的基础上对部分建模参数进行了参数辨识。并对两种建立动力学模型的方法做了分析,确定机器人系统采用基于拉格朗日方程法的系统动力学模型。其次,由于系统动力学模型中部分参数存在模型不确定性以及系统本身所具有的非线性特性,本论文采用Backstepping方法与自适应滑模控制方法相结合的策略,设计了一种基于自适应反演滑模控制器,采用Backstepping设计方法设计自适应滑模控制器,并最终推导得到了机器人系统基于自适应反演滑模控制方法的运动控制律以及参数自适应律。并在Matlab仿真环境下,与PID运动控制器和滑模变结构控制器进行了对比仿真验证实验,结果显示了所建动力学模型的正确性和运动控制器设计的有效性。最后,进行了机场跑道检测机器人系统的实物验证实验。结果表明,在实际运行控制中,采用本论文设计的自适应反演滑模控制器的机器人系统相较于传统PID控制的机器人,能够准确地跟踪预定轨迹,具有良好的控制性能。