随着新时代机器人技术的兴起,户外和室内的清扫机器人需求日益增加,其中在户外停车场和商场内清扫机器人也逐渐出现,针对如何能高效的实现上述常见的场景以及一些复杂路况下实现稳定、安全的清扫工作,是需要解决并投入大量的研究和探索的。本文围绕如何解决四轮独立驱动独立转向即4WID/S的清扫机器人在户外不同路况下能够高效率的作业这一问题进行研究。本文主要通过对4WID/S运动学底盘和悬架设计、基于运动学内参的里程计标定方法、和硬件软件优化、运动控制算法、路径规划等方面进行分析和研究。本文的主要工作围绕以下内容展开:（1）分析户外环境和清扫机器人指标设计要求给出了总体设计方案,完成了机械结构模型设计,优化设计了独立的四连杆悬架机构。利用Adams搭建了仿真环境给定仿真条件,得到了合适的弹簧刚度,同时验证了设计机械结构的稳定性和可靠性,并提出了通过Adams运动仿真完成对机器人的弹簧刚度选型的方案。（2）对户外清扫机器人的4WID/S机构进行了分析,将清扫机器人空间坐标系和底盘坐标系建立了转换关系,对清扫机器人的运动学进行了分析,对运动方式做了总结,分析了独立减震悬架和车轮打滑等因素带来的运动学参数误差,建立了基于运动学内参优化的里程计标定方法,并进行了验证。最后通过搭建Gazebo仿真环境结合TEB局部路径规划算法实现了清扫机器人运动轨迹的平滑。（3）完成清扫机器人平台系统设计,包括清扫机器人的硬件计算和选型任务、软件模块设计,给出了软件控制流程和运动控制系统实现了清扫机器人运动方式的连续切换模式和清扫机器人的全向性移动,提高了机器人的运动效率,最终实现了清扫机器人的空间位姿跟踪稳定控制。（4）对清扫机器人进行了实物实验验证,包括:清扫机器人的运动控制和ROS通讯的实验、越障性能和悬架缓冲效果实验、弓字型全覆盖清扫轨迹跟踪的实物实验测试,验证了本文对清扫机器人平台优化设计与实现的有效性。