伴随着对机器人技术研究的日益加深，移动机器人技术和机器人视觉技术已经成为研究的一个热点。本课题在国家自然科学基金项目“轮式机器人在崎岖地面的低能耗通过性控制的方法研究（60775060）”的支持下，搭建移动机器人的视觉系统和运动控制系统，在机器人的视觉测量和多轮协调控制等方面做出探索。首先，在综合国内外移动机器人控制系统和视觉伺服基础上，设计了一个机器人的总体控制系统，包括一个独立的视觉测量系统和与其配合的机器人运动控制系统。上位机的视觉系统采用一款工业PC机主板GENE-QM57作为视觉处理单元，能够快速实现移动机器人运动速度的测量。下位机采用带有PC/104总线的工控机作为运动控制系统，通过CAN总线控制各轮电机驱动器，利用舵机控制板控制转向舵机，在此基础上根据视觉反馈和其他辅助传感器的帮助，进行移动机器人的轮速协调控制。其次，设计了一个单/双目结合的视觉测量系统。为了实现移动机器人在各种地形下的运动速度信息的测量，我们选择了抗干扰能力强的纹理信息类型的区域特征匹配方式。进行了视觉系统中的各个坐标系的定义和坐标系之间转换的推导，由此推导出视觉测量机器人绝对速度的求解方法。同时根据工作环境的不同，提出了平坦地面下机器人的单目视觉速度测量方法，及在崎岖地面下对单目视觉测量引入了双目校正系统，对视觉测量系统的距离参数z c进行校正。再次，本文利用坐标系变换的方法，对崎岖地面上的轮式移动机器人样机进行了运动学建模与分析，并提出了一种适用于刚性地面的视觉接地角测量方法，对获得机器人的姿态信息实现了进一步补充。利用该机器人自带的被动第五轮结构，在运动学推导的基础上，对机器人的滑转率进行估计，与视觉滑转率测量值互相验证。结合前文视觉测量系统获得的机器人速度信息，我们进行了交叉耦合多轮速度协调控制模型的研究，确定了交叉耦合增益系数的选取。最后，本文在移动机器人样机上分别对硬地与沙地等多种地形下的视觉速度测量系统及机器人协调控制系统进行了测试，同时验证视觉接地角估计算法。实验中采集了各轮的速度信息、机器人速度信息和滑转率信息，并进行了分析，验证了视觉测量系统和协调控制算法的有效性。