伴随着人类社会的发展以及科学技术的提升,移动机器人得到了普遍性应用,在人类生活中扮演着弥足重要的角色,活跃在仓储物流、消费品加工制造、清洁、国防等众多领域。机器人的自主控制能力能够满足机器人在未知的复杂环境中完成各种类型的作业任务,极大提升了机器人的应用范围;另外机器人状态的实时监测与评估能够保证机器人在复杂场景中的精准运行,提高机器人的作业精度,因此开展移动机器人在复杂路面环境下自主控制与状态评估的研究具有重要意义;同时,复杂路面环境下环境信息的干扰与不确定对机器人的控制与状态评估来说是极大的挑战。论文以轮式移动机器人在复杂路面环境下关键部件的自主控制和状态评估为研究背景,首先基于移动平台的运行环境及设计指标,对移动机器人的关键部件系统进行选择设计,在此基础上对移动机器人的隔振性能进行动态试验分析,随后针对半主动悬架系统,通过模糊PID悬架控制策略实现主动控制力的实时自主调控,保证轮式移动机器人在复杂路面下的行驶平顺性,同时在考虑移动机器人底盘系统的综合性能信息的基础上,结合环境信息,构建起移动机器人底盘系统健康状态评估模型,并在此基础上充分结合信息融合方法分析各类数据的权重并融合。最后结合平台模块化的思想,完成轮式移动机器人实验平台的搭建,进行隔振效果及底盘系统健康评估方法的实际验证。本论文主要研究内容和贡献包括:(1)完成移动机器人底盘被动悬架的设计,提升其隔振性能为了提高移动机器人的运行稳定性,比较分析了不同类型的悬架系统的结构特点和功能用途的基础上,以汽车悬架为参照简化,设计了一种通用底盘的被动悬挂结构。结合底盘的轮系系统,研究悬架参数和路面状况对移动平台移动平稳性的影响;着重分析了悬架模型,并获取其固有振动频率,并分析了影响模型振动性能的因素,如悬架阻尼系数、悬架刚度系数等等,确定最佳悬架参数,为后续悬架自主控制策略提供关键的设计参数。(2)半主动悬架系统的自主反馈控制策略构建针对被动悬架的性能无法实时根据车辆行驶工况的变化而调整到最佳状态这一现况,提出一种具有自主反馈控制能力的半主动悬架系统,将模糊控制与PID控制策略相结合,在随机路面环境下对半主动悬架进行控制,实现在运行过程中轮式移动机器人的自主反馈控制。(3)建立底盘系统的健康状态评估框架综合移动机器人底盘系统性能信息以及环境信息的基础上,建立起底盘系统的健康状态评估框架,确定其健康状态等级,同时采用层次分析法确定各状态参数权重、模糊集合理论求解各状态参数的隶属度,最后利用D-S证据理论融合各状态参数信息,由此获得移动机器人底盘系统的健康状态水平并进行验证。