随着计算机技术、传感器技术、无人驾驶技术及其相关技术的快速发展,无人移动平台的研究也日益迅猛,其应用领域也不断拓宽,在工厂制造、农业、太空等多种领域代替着人力承担着危险、繁重的作业任务;如地震救援、太空探测、及军事侦察等,随着无人移动平台技术的不断发展,各领域对于无人移动平台的需求也越来越高。因此研究无人移动平台的自动跟随技术,对于提高无人移动平台的自主性具有重要的研究意义和实用价值。本文通过分析国内外无人移动平台的发展状况和趋势,阐述无人移动平台自动跟随的控制方法和避障规划的控制方法的优缺点,为后文研究无人移动平台自动跟随控制方法及避障控制方法提供参考,本文针对无人移动平台自动跟随的问题,主要从无人移动平台载体总体方案、无人移动平台自动跟随控制方法、无人移动平台避障控制方法及软件系统和无人移动平台自动跟随实验四个方面研究,具体内容如下。首先,本文根据任务要求研究无人移动平台总体方案,根据整个系统方案研究无人移动平台的机械结构方案、硬件系统方案和软件系统方案。为使无人移动平台能够实现自动转向的功能,设计载体的前轮转向结构;根据无人移动平台机械结构及电机的性能,研究控制驱动电机和转向电机的硬件控制系统;为了获取无人移动平台周围环境和自身位置信息,选取所需的传感器,搭建环境感知系统,设计环境感知系统的硬件电路。根据任务要求确定自动跟随软件系统的框架结构。其次,针对无人移动平台自动跟随的问题,本文根据跟随过程中不同的情况研究相应的控制策略。为了分析无人移动平台的运动规律,描述其运动状态,根据无人移动平台舵机转向的运动方式建立其运动学模型;无人移动平台在跟随过程中目标点存在倒车情况,为了有效的跟随目标点的倒车路径,研究目标点倒车情况下的自动跟随控制策略;考虑无人移动平台运动过程中受到摩擦变化等外部干扰及系统模型具有不确定性,传统的PID控制方法很难精确的控制这类不确定性系统,为了有效的跟随目标点,研究基于模糊自适应的航向跟踪控制方法;为验证本文设计方法对于目标点自动跟随的控制效果,通过Matlab建立仿真模型进行阶跃和正弦航向跟踪仿真实验,并与常规PID控制方法的跟随效果进行对比。然后,针对无人移动平台在跟随过程中丢失GPS位置信息的情况,本文研究避障前进的控制方法实现对于跟随路径上障碍物的躲避。为了验证本文避障控制方法的有效性,进行避障仿真实验。由于任务要求中需研究能实现自动跟随和避障等功能的软件系统,根据软件系统总体设计方案,研究自动跟随软件系统,采用模块化的设计思路,设计无人移动平台各模块之间的通信模块程序,设计用于GPS数据野点异常处理模块程序,设计实现自动跟随控制算法的自动跟随控制程序,设计实现自主避障的避障控制程序最后,为验证本文设计的自动跟随控制方法对于无人移动平台的控制效果,本文利用无人移动平台实验样机分别进行直线跟踪和四边形路径跟踪实地实验。通过对指定直线路径和四边形路径的跟踪实验,验证本文方法的实际控制效果。为了验证本文避障方法的有效性,本文利用实验样机进行避障实地实验,验证本文的避障控制策略对于环境中障碍物的避障控制效果。