近年来移动机器人在工业生产、军事侦察等多个领域得到广泛应用。在移动机器人的相关技术中,导航反映了其智能程度,为了完成导航,需解决地图构建、定位、路径规划和运动控制四个问题。定位和运动控制中的轨迹跟踪是实现移动机器人智能化的基础,同时较高的定位精度和轨迹精度可以有效提高移动机器人的运动性能。本文以滑动转向移动机器人为对象,主要研究定位与轨迹跟踪控制的相关理论与算法。首先,研究了滑动转向移动机器人的运动学和动力学建模过程。根据滑动转向移动机器人的运动特性,推导了考虑车轮纵滑和侧滑的运动学模型;基于轮地相互作用,推导了完整的动力学模型。其次,结合JNPF四轮滑动转向移动机器人的定位方法,研究了里程计系统误差校核方法。UMBmark是广泛使用的系统误差校核方法但存在不足之处,据此,本文在建立较完善的系统误差模型基础上提出了改进方法,通过实例分析改进前后两种方法的定位精度,验证了改进方法能有效提高移动机器人的定位精度,具有更好的校核效果。再次,研究了基于运动学模型的滑动转向移动机器人轨迹跟踪控制。针对理想状态下的轨迹跟踪控制,基于滑模变结构控制提出了一种新的趋近律,能够有效削弱抖振现象,提高跟踪过程的快速性和平稳性;推导了打滑状态下的跟踪误差模型,建立滑模观测器估计打滑参数,根据运动学模型设计了关于侧向误差和角度误差间的虚拟量,并基于Backstepping提出了一种轨迹跟踪控制方法,仿真结果表明本文设计的滑模观测器能准确的估计出打滑参数。相对于经典轨迹跟踪控制方法,本文提出的两种方法均能提高移动机器人的运动性能和轨迹精度。然后,研究了基于动力学模型的滑动转向移动机器人轨迹跟踪控制。在实际运行中滑动转向移动机器人不可避免会产生侧向滑动。本文从由侧向滑动导致的侧向速度入手,研究了存在侧向速度的滑动转向移动机器人滑模变结构轨迹跟踪控制问题,推导出左右侧车轮的力矩控制量与纵向速度、侧向速度和角速度三者间的关系。仿真结果验证了本文所提方法的有效性。最后,基于JNPF四轮滑动转向移动机器人进行了直线轨迹跟踪实验。研究了该移动机器人的控制系统结构、硬件系统和软件系统;研究了MATLAB与ROS的通讯以及相应代码的编写和转换,完成了理想状态下基于滑模变结构的直线轨迹跟踪实验,以及与经典轨迹跟踪控制方法的对比实验。本文针对UMBmark系统误差校核方法中存在的不足,提出一种改进方法,有效提高了移动机器人的定位精度;针对滑动转向移动机器人运动学和动力学模型分别提出适合的控制方法,有效提高了移动机器人的轨迹精度;利用JNPF四轮滑动转向移动机器人进行实验,提高了其运动性能。本文着重于对移动机器人定位与轨迹跟踪控制方法的研究,同时兼顾对实际应用的探索,具有一定的理论参考价值。