随着部队机械化、信息化、智能化不断发展,军事训练对射击训练的要求也在不断提高,静态射击靶和运动单一的移动射击靶,难以满足实战训练需要,研究出可模拟人运动的自由移动射击靶,对于提高部队实战射击训练水平具有重要意义。本文对移动射击靶标机器人展开研究,有灵活性高、通过性较强、速度高、负载能力强的综合机动性能要求,目前轮式机器人结构仍难满足移动射击靶标机器人的需求。本文旨在研究一种具有快速行驶、连贯原地转向、运行平稳、越障性能和载重能力强的移动机器人,搭载起倒射击靶机和控制系统,进行模拟实战射击训练。提出了全部车轮和外壳同步转向、全部车轮之间恒等速驱动的运动方式,建立射击靶标机器人的转向和行进运动的数学模型,分析四轮运动参数之间的关系和影响,在运动中,四轮的参数之间需要保持行进方向、行进速度动作一致;通过转向运动和行进运动的配合,使机器可以任意曲率的行驶。分析了单轮运动方向的不同步对机器运动偏移的影响;针对不同车身姿态下的四轮的受力情况进行分析,车轮位置与行进方向的相对位置对四轮受力产生影响。对车辆转向结构和行进驱动结构进行研究,设计了四轮并联的传动结构,实现了四轮同步转向和同步驱动传动的结合,实现四轮的任意角度转向和恒等速驱动;对起倒靶机连杆机构进行运动分析,选取连杆合适运动区间;对关键零件进行动力学和静力学分析,验证机构的可靠性。对移动机器的运动控制系统进行研究,研究了运动控制和485通讯功能,对靶机运动控制电路和子弹击中检测功能进行设计,根据新型移动机构的运动性能,进行了 GPS+IMU组合导航的路径规划功能的研究和分析。建立了四轮同步转向和等速行进的运动学模型,利用Adams软件进行运动分析,通过对原地转向、曲线行驶、直线行驶等多种动作进行运动仿真及模拟试验,新型机构的原地转向和直行动作的偏移量小,运动精度高;曲线行驶运动产生的离心力,轮胎侧向摩擦力增大克服离心力,增大轮胎侧向力可提高曲线行驶的稳定性;分析了单轮的失效、单轮行进方向的不同步对机器运行的影响,因采用刚性的传动方式进行强制性四轮进行等速运动,在复杂工况下实现车轮的驱动力矩自动分配。进行射击靶标机器人样机的研制,在多种工况下进行多种运动试验,机器人原地转向偏移小、行驶速度高,多个方向的直行运动的精度高,同时具有良好越野性能和承载能力。进行单轮失效和车轮方向不同步的运动试验,验证了四轮同步运动推论和运动仿真的正确性;进行了靶机检测子弹和起倒运动试验,验证了移动靶机器人的控制系统的合理性。射击靶标机器人运行可靠,性能突出,已投入实际射击训练的使用,实现了成果转化,对升级部队训练设备,提升部队实战训练效果,提升部队作战能力有积极意义。