关节(车)式移动机器人是一种适用于野外复杂地形条件下的多刚体铰接运动系统。与平整路面上的移动机器人不同，关节式移动机器人的牵引控制有以下难点：一、车体的俯仰、横滚以及悬架上的关节转角增加了机器人状态空间的维数，系统的数学模型趋于复杂。二、机器人的驱动控制量存在冗余，需要为所有车轮电机分配合适的驱动力矩。三、受复杂地形环境影响，系统的模型参数有较多不确定项。针对以上难点，本文围绕着非平整地形下六轮关节式移动机器人的车体期望运动跟踪问题展开研究，主要研究内容包括关节式移动机器人的运动学和动力学，模糊滑模变结构牵引控制以及冗余驱动电机的控制分配方法。取得了如下的研究成果： 首先，以美国Rocky7机器人为例，研究了非平整地形下关节式移动机器人的运动学建模方法。利用D-H方法得到机器人车体至车轮的级联坐标转换阵，通过引入瞬时重合坐标系，推导机器人的雅可比矩阵。据此分析可转向车轮与非转向车轮的前向滑移、侧向滑移以及转向角滑移对系统运动学的影响，对运动学模型进行了简化。根据车体和车轮间的速度约束关系，研究了给定车体期望速度下，车轮前向速度的运动学估计方法。借助车体一车轮雅可比矩阵，得出各车轮前向速度的协调约束关系。通过协调可转向车轮与非转向车轮的瞬时转向中心，确定机器人的瞬时转向半径，进而得到各转向车轮的转向角。鉴于轮地接触角在牵引控制中的重要性，还给出了轮地接触角的运动学估计方法。. 其次，研究了关节式移动机器人的动力学。分别利用拉格朗日方法以及凯恩方法对六轮关节式移动机器人的动力学模型进行了推导。两种方法分别得到不同的解析形式，拉格朗日方程表示了机器人整体动力学特性，凯恩方法可得到各车轮驱动力与车体运动状态的数学关系。另外，还研究了松软土壤下车轮一地面力学，给出了车轮驱动力的近似估计式。利用ODE动力学仿真工具包，建立北京工业大学BH-1型机器人的动力学仿真平台。 然后，针对系统模型的建模误差以及不确定性研究了模糊滑模变结构牵引控制方法。根据滑模到达条件设计了滑模变结构控制律。为消除滑模变结构控制中的抖振，用模糊控制直接代替滑模控制的切换控制项，设计了直接自适应模糊滑模变结构控制律。利用李亚普诺夫稳定性定理验证了控制系统的稳定性，证明该控制系统对系统的建模误差和干扰具有鲁棒性。鉴于松软地形下车轮的滑移特性，提出了一种滑移率补偿方法，该方法能使车轮滑移率维持在正常水平。最后，对车轮驱动力的控制分配方法进行了研究。由于广义逆方法的可达目标集空间较小，解向量不能保证是容许控制量，因此采用级联广义逆方法进行改进，递归生成解向量。该方法能够较好解决解的分配“溢出”问题并显著改善解向量的质量。考虑到各驱动轮之间的协调约束关系，研究了基于双分支的多轮协调控制分配方法。该方法能够得到最优解向量，较好解决非优化方法的目标不可达问题，在期望目标可达情况下该方法可保证各车轮的分配控制量满足协调约束关系。