该论文以带有非完整约束的轮式移动机器人为研究课题,从系统的运动学、动力学建模和路径规划两个方面展开深入研究,主要进行了如下四个方面的研究工作:(1)从轮式移动机器人自身机构特点分析了机器人带有非完整约束的原因,并采用坐标变换方法以及分析力学中的Routh方法对轮式移动机器人进行运动学、动力学建模,此模型对轮式移动机器人类型没有限制;(2)静态确定性环境下非完整轮式移动机器人路径规划的研究,即局限于环境中仅有静态障碍并且环境信息完全已知.在位形空间中建立并实现了基于栅格法且符合非完整约束的空间表示方法,其中单元路径采用直线和带有最小转弯半径的圆弧,然后通过搜索算法寻找最优路径.(3)将随机路径规划方法应用于非完整轮式移动机器人的路径规划研究.对随机路径规划算法进行描述,通过随机变步长扩展路图构建方法实现其对非完整轮式移动机器人的路径规划,其间采用简单、可行路径作为局部规划器并通过平滑技术对所得到的路径进行改进,仿真显示算法的有效性.文中还对算法的完备性进行证明;(4)静态不确定性环境中非完整轮式移动机器人路径规划的研究,所考虑的环境为信息完全或部分未知.以随机路径规划算法为基础,提出动态随机路径规划算法.