室外移动机器人也称为智能汽车,对它的研究开始于上世纪70年代,最初的资金主要来自于军方支持,早期的应用领域也主要集中在军事科研上,如军事侦察、宇宙探险及核电站危险环境等。后来,室外移动机器人在日常生活中(如交通运输、社会服务等)所具有的广阔应用前景逐渐受到人们的重视。从上世纪80年代开始,许多政府部门和相关组织都制定了这方面的发展计划,一些大型汽车公司也纷纷寻求和科研机构的合作开发。由于当今的室外移动机器人还不能达到完全自主驾驶,因此室外移动机器人的遥操作系统和路径规划成为其核心研究内容。遥操作是当今操控室外移动机器人的主要手段,遥操作系统的品质决定了移动机器人工作的可靠性与工作范围的广泛性。本文在多台室外移动机器人实验平台上设计了遥操作系统,设计了遥操作系统的硬件和软件,详细介绍了遥操作系统的硬件结构组成,包括一种改进的新型数据传输通道保证数据传输的稳定可靠,本文还设计应用了一种具有力反馈和无缝切换技术的测控计算机和遥控器控制系统,提高了遥操作系统的可操作性。设计了遥操作系统的软件系统,在遥控器的方向盘程序部分加入了PID控制。在摄像机标定理论的基础上设计了一种新型的引导式遥控,操作员可以通过触摸点击触摸屏方便简洁的对移动机器人进行控制。另外,整套遥操作系统还包括GPS电子地图以使操作员更好的观测环境信息,友好的人机交互界面和可升降的全向天线等。实验平台做了大量的野外环境的测试,试验结果表明,该系统可以适应于各种野外复杂环境,可靠稳定的完成各种遥操作任务。本文后半部分研究了室外移动机器人的另一关键技术：路径规划。在介绍了几种常用的路径规划的方法之后,在人工势场法的基础上提出了一种基于模糊控制的人工势场的路径规划的方法,并且在仿真软件上仿真验证,之后设计了一种室内小车实验平台,在解决了小车自动识别相对坐标点的问题之后验证了前面提出的路径规划的方法,实验表明本文所述的路径规划方法可以克服传统人工势场法的局部稳定点的问题,具有较好的实用性。另外,在本文最后提出了移动小车实验平台的实验验证的3个不足之处以及后续研究的方向。综上所述,本文通篇研究了室外移动机器人的两种关键技术,并且都经实验验证了其可行性,实验证明,本文所述的结论提高了室外移动机器人的操控灵活度和智能程度,扩展了室外移动机器人的应用领域。