全向移动机器人因其特有的移动特性而成为目前比较热门的研究方向,其特点是能够在平面内沿着任意方向运动,没有任何运动的限制,这样就使得机器人能够胜任空间较窄、无法掉头等情况下的工作。而轨迹跟踪控制和精确定位问题是移动机器人领域中十分重要的问题,对于二者的研究,在提高移动机器人实际应用中的运动控制和工作定位的精度上有很大的帮助。本文对全向移动机器人的轨迹跟踪及精确定位,所做的主要研究包括:首先,设计了全向移动机器人的机械结构,并基于本课题机器人要实现的功能,设计了基于两个控制器组成的控制系统总体方案,随后分别介绍了各硬件模块的功能和特点。其次,对全向移动机器人进行了运动学建模,并分析了轨迹跟踪问题,然后采用Backstepping反演法设计了轨迹跟踪控制律,并用barbalat引理证明了轨迹跟踪控制算法的稳定性,随后采用该算法进行了跟踪仿真实验,验证了算法的实用性。再次,分析了基于二维码进行精确定位的可行性,研究了基于单个二维码进行精确定位的原理,并根据不同工位点和自动充电等不同情况设计了基于多个二维码进行精确定位的策略,接着开发了分别在工位点和自动充电应用场景下的视觉识别算法。最后,在完成了移动机器人的机械结构和相关控制算法研究的基础上,开发了全向移动机器人的控制系统,包括控制系统软件的设计与代码开发,随后在本文所设计的机器人样机上进行了算法验证。