移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、计算机技术、机械、电子、自动化控制以及人工智能等多学科的研究成果,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。为提高移动机器人控制系统的灵活性、可扩展性及跨平台性,本文在已有的移动机器人基础上,采用Python和C/C++的混合编程技术开发了移动机器人控制系统。建立了两轮驱动、差动转向的移动机器人运动学模型,设计了基于Lyapunov算法和Backstepping算法的移动机器人轨迹跟踪控制器,提出了一种由移动机器人激光测距仪侧得的信息获得移动机器人的当前位姿方法。通过Matlab仿真初步确定了控制参数,减少了实验时控制参数调整的时间,成功地进行了激光导航移动机器人在两种控制算法下室内走廊轨迹跟踪实验。实验结果表明,本文开发的基于Python和C/C++混合编程技术的移动机器人控制系统精度高、实时性好,可以满足移动机器人运动的需要。为提高移动机器人道路导航时对环境的变化适应性及道路检测精度,本文还将基于变分水平集方法的图像分割技术引入到移动机器人道路检测中,并通过实验验证了该算法的正确性及对环境的变化适应性,为开展基于视觉的移动机器人室外导航研究奠定了基础。