移動機器人是一個集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多功能于一體的綜合系統，是機器人學的一個重要分支。它集中了傳感器技術、機械工程、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等多學科的研究成果，代表機電一體化的最高成就，是目前科學技術發展最活躍的領域之一。近幾年，各種各樣的移動機器人迅速發展，被應用到危險的工業領域、軍事檢測和家庭服務中，每個領域的需求不同，機器人的設計也不同，可以分為行走機器人、輪式機器人、腿式機器人。本文研究的是應用于家庭服務中的雙輪差速移動機器人。

　　空巢老人服務機器人的一個基礎功能就是在存在障礙物的環境中自主定位并避開障礙物，此功能由機器人的3個子系統配合完成，這3個子系統分別為以ARM9微處理器為核心的信息處理子系統、以KS109超聲波傳感器陣列為主要構件的環境感知子系統以及本文研究的運動控制系統。機器人運動過程中，ARM9微處理器作為信息樞紐，需要從環境感知子系統中獲得外界物體相對于機器人本體的位置信息，從運動控制子系統中獲得機器人的位姿信息（位置和方向），通過擴展卡爾曼濾波算法進行信息融合，實現自主定位，同時，通過避障算法決定機器人運動狀態，為運動控制系統下發邏輯決策指令（前行、后退、左轉、右轉、剎車等）來避開障礙物。

　　由上可知，機器人的運動控制系統至關重要，決定了本文研制的空巢老人服務機器人整體性能的優劣，其應主要完成如下2個功能。1）有效執行上層邏輯的運動指令，使機器人能夠按照期望速度和方向運動。2）實時計算機器人的位姿信息，并將其傳輸到上位機。所以，研究一套能夠可靠穩定地完成上述功能的移動機器人運動控制系統成為亟待研究的課題。

　　因此，本文將研究一套基于PID閉環控制技術的機器人運動控制系統，一方面通過建立運動學模型，保證機器人能夠實時將位姿信息傳輸給上位機，一方面通過PID調節減少機器人實際速度和預設速度之間的誤差，保證機器人能夠準確、及時地按照上層邏輯控制程序給定的速度和方向運行，確保機器人整體運動的穩定可靠。