移动机器人属于典型的非完整约束系统。非完整约束即不可积约束。对于机器人力学系 统而言，其非线性和非完整性使得机器人系统无法满足 Brockett 光滑镇定的必要条件。这也 就意味着光滑或连续的反馈镇定控制律不能够实现对机器人的控制。非完整约束作用于一般的轮式移动机器人时，满足其运动方向和机器人当前朝向一致的特点。 经过多年的研究和发展，移动机器人已然成为机器人学科中必不可少的重要组成部分。

按照不同的分类方法，移动机器人又有不同的种类。

⑴按照移动机器人的移动结构分类：

①车轮式移动机器人。根据车轮数目多少的区别，可以大致划分为二轮、三轮以及四轮 全向机器人。众所周知，轮式机器人的稳定性较高、操作简单，易于实现对前进方向的速度 和角度进行控制的目标。一般适用于工厂中搬运零件或者其他工作等。

②履带式移动机器人。通过履带进行移动，可以在凹凸不平的地面环境下工作，行走能 力比较强，但是转向方面不如轮式机器人灵活。

③步行式移动机器人。多足机器人是当前步行机器人领域中最受欢迎的部分之一。步行 机器人能够进行慢速的、不连续的、间歇的跨越台阶运动，但是控制难度较大，实现较为复 杂。

除此之外，移动机器人还有蠕动式、步进式、蛇形、混合式等多种形式结构。

⑵按照控制方式或者自主水平分类：

①遥控式移动机器人。通过遥控器对机器人的动作和运动轨迹进行控制。机器人只需要 执行命令而不需要进行任何判断，也就是说，遥控式移动机器人没有自主性。

②半自主式移动机器人。这类机器人有一定程度的智能性，能够进行简单的感知和判断。 但是在面对一些难度较大的任务时，机器人仍然需要在人的控制下才可以完成。

③自主式移动机器人。能够自主的进行判断和决策，不需要人为进行干预。自主式机器 人可以根据预先的命令，同时对周围环境信息进行获取和分析，对外界运动路径和动作进行 调整。

⑶按照移动机器人的研究领域分类：

①水下机器人。多用于海底勘察、海洋石油检查、电缆敷设和维护等方面。水下机器人 又可以划分为有缆机器人和无缆机器人两类。

②地下机器人。多用于地下管道的检修和勘察、以及地下挖掘等领域。其中，地下管道 检修机器人和采掘机器人是目前地下机器人中的热门发展方向。

③医用机器人。多用于外科医疗手术、最小损伤外科等方面。

④建筑机器人。种类繁多，包括高层建筑抹灰机器人、地面抛光机器人等，这类机器人 在未来建筑行业以及服务业势必应用广泛。

⑤军用机器人。多采用自主控制，能够进行侦察、作战以及后勤支持。

⑥空间机器人。空间机器人近年来一直是国家科研工作者研究的重点。如美国 NASA 研 制的 Soianor 机器人等。

随着科学技术的进步和移动机器人学科的不断发展，机器人的研究也逐渐由条件较为理 想的环境转移到更具有普遍性和适应性的环境。在这种发展趋势之下，轮式机器人研究也日 益成为机器人研究和发展的热点之一[3]。文献综述

1。3 移动机器人研究概况

1。4  滑模控制基本概念

在非完整特性的约束下，移动机器人无法符合 Brockett 必要条件，所以在机器人轨迹跟 踪的过程中一般设计者不会采用连续状态反馈[9]。在这个前提下，一些学者通过研究设计， 成功的将非线性系统控制方法运用到机器人系统控制中，其中最常见的就是滑模控制。