月球车是用于探测月面复杂环境的移动机器人,月球车的研究工作涉及诸如人工智能、自动控制、机构学、信息技术和计算机技术等多个技术领域。控制系统是月球车的基础和关键,其性能的优劣、工作的稳定性和可靠性将直接影响探月任务的成败。本文围绕实验室自行设计的月球车的运动机构、数据通讯方式和多传感器系统,对月球车的数据通讯系统、数据采集与融合系统、遥操作和自主功能进行了研究。通过对月球车机械结构和运动学的分析,建立了三维的六轮摇臂一转向架式月球车实体模型,并借助软件对其各种运动方式进行了仿真实验。针对CAN总线的网络构成及需要实现的功能,分别进行了通讯协议设定和各节点接口的软件与硬件设计。通过分析无线模块通讯的功能要求,设计了无线通讯的具体协议。为了满足在月球表面探测的要求,设计了多传感器数据采集模块,通过对多传感器的类型和需实现功能的分析,对不同类型的传感器的软硬件接口进行了详细设计。分析了数据采集在月球车上的应用。设计了月球车遥操作的上位机和下位机软件,通过实验与调试,通过遥操作可以很好地实现部分的运动控制。提出了基于基本模型的路径规划和自主功能的几种方法。