本文针对当前移动机器人应用需求设计了一种基于ROS机器人操作系统的全向舵轮移动机器人系统。系统硬件上采用两个全向舵轮并以对角放置的方式驱动机器人,采用激光雷达、编码器、惯性测量单元作为自主导航数据源。软件上基于Ether CAT现场总线设计主站控制器,采用ROS作为开发平台设计机器人系统驱动层和导航规划层;通过ROS与Qt插件开发交互界面,实现远程控制移动机器人完成自主导航功能。本文主要工作如下:1.设计了双舵轮全向移动机器人软硬件框架,同时对系统硬件、软件做了详细介绍。2.建立移动机器人运动学模型,并进行运动学分析。针对双舵轮移动底盘的运动特性,采用位姿误差和Lyapunov函数稳定判据设计轨迹跟踪控制器,根据运动学约束限制机器人最大速度,最后在Gazebo中实现轨迹跟踪的仿真实验。3.采用Xenomai实时内核和IgH EtherCAT主站技术设计机器人控制系统软件驱动层,搭建Ether CAT主站,并将Ether CAT主站运行在ROS节点中。在ROS平台下,以move＿base为核心设计机器人导航规划层,基于A*算法实现机器人全局路径规划;利用Qt设计远程客户端人机界面,主要包含控制窗口和数据库等界面。4.针对构建的全向移动机器人系统进行控制周期和通信周期测验以及机器人的自主导航实验,实验结果验证所设计系统的实用性。