本文围绕自行设计的移动机器人的移动机构、感知系统和控制系统三方面，对未知环境下轮式移动机器人体系结构、传感器信号处理与融合，运动控制等问题进行了研究。 第一，对移动机器人的历史和发展趋势进行了综述，同时介绍了本文的选题背景、主要研究内容和研究意义。 第二，自行研制了一种轮式移动机器人，其采用两轮差动驱动，多层堆栈机械结构，并以PC104嵌入式计算机为核心控制系统。设计了基于PC104嵌入式计算机的伺服控制系统，主要包括PWM功率驱动、测速单元、电源系统和传感器信息采集模块等。对移动机器人系统中所需的传感器和控制系统的软硬件进行了系统的分析，给出了硬件电路。 第三，根据差动驱动的运动学模型，提出一种基于参数分配器，运用常规PID算法对移动机器人速度和角速度进行双闭环控制以控制移动机器人的位姿的算法，避免根据控制左右驱动轮速度间接控制角速度可能出现驱动轮打滑而产生大的角速度控制偏差问题。在自行研制的移动机器人上的实验证明，该运动控制技术的可行性和有效性。 第四，针对常规PID算法难以适应移动机器人运动控制系统非线性等特性的不足，将常规PID算法、模糊推理和参数分配器相结合，设计了一种基于参数自调整模糊PID的移动机器人运动控制系统。在自行研制的移动机器人上进行了模糊PID控制系统与常规PID控制系统运动控制的对比实验，实验结果表明，模糊PID控制的移动机器人的速度和角速度的绝大多数控制指标都得到较大幅度改善。进行的抗干扰实验验证了参数自调整模糊PID移动机器人运动控制系统具有较好的抗干扰能力。