Hola crifflo,
Bueno, la idea está muy bien.
Te recomiendo que vayas diseñando las etapas y preguntes en el foro cuando lo tengas más desarrollado. Empieza con un diagrama de bloques para que puedas ensamblar la idea general del proyecto.
Puedes hacer el carro con tan solo 2 motores y evitar tanto la dirección como el motor DC de empuje. La idea es tener un motor a la derecha y otro a la izquierda (fijos y muy bien alineados), controlados independientemente pero sincronizados y una tercera "rueda loca" que puede girar en todas direcciones. De esta forma tanto el avance como el giro lo puedes hacer con esto dos motores.
Si ambos giran en sentidos contrarios, el robot avanza o retrocede y si giran en igual sentido, el robot rota a la derecha o a la izquierda.
La velocidad la puedes manejar igualmente controlando la rapidéz de giro de ambos motores.
Hay cosas que deberías establecer desde un comienzo y que definirán el diseño. Lo que te quiero decir con esto, es que el modo en el que decidas como va a funcionar tu robot o tu carro marcará la pauta.
Suponte por un momento que tu robot va a ser autónomo es decir, se mueve y decide que hacer solo, sin que lo comandes. Para este caso podríamos tener varias opciones, una de ellas podría ser:
*) El robot no podrá ejecutar los movimientos de dirección y traslado simultáneamente es decir: Primero mueve la dirección y una vez establecida, avanza (hacia adelante o hacia atrás, dependiendo de otras cosas como sensores de choque, proximidad o seguimiento). Entonces siempre lo hara así, dirección, avance, tanteo del ambiente, dirección, avance, tanteo del ambiente....
y otra:
*) El robot siempre avanza (o retrocede) y solo controlas la dirección. En este caso el robot pararía solo cuando se lo ordenes: dirección, tanteo, dirección, tanteo.....
Como ves, los dos casos que te comento requieren de un lógica distinta, que a lo mejor pudieran influir en la circuitería general y uso de las bondades del microcontrolador.
Pero como tu robot va a ser comandado por un humano, entonces su "inteligencia propia" es casi 0 es decir, va a ser bruto.
La idea del control remoto pareciera que es la que te está incomodando un tanto. Las etapas de control remoto de ese tipo de robots, por lo general son realizadas con circuitos RF (radio frecuencia) por varias razones.
Éstos pudieran ser un poco más costosos y complicados de hacer y diseñar que los ópticos pero son más indicados para lo que planteas.
Si la distancia de mando no es muy larga, te podría servir una solución óptica. Aquí te transcribo una dirección donde puedes encontrar unos circuitos interesantes de control remoto que te proporcionan 4 opciones distintas y que a lo mejor pudieras adaptar:
http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=pic_fernbedienung
y aquí hay algunos en RF:
http://www.rentron.com/rf_remote_control.htm
http://jap.hu/electronic/codec.html
y algunas páginas de referencia IR/RF:
http://www.epanorama.net/links/irremote.html
http://www.rentron.com/remote_control/remote1.htm
El caso del control remoto es otro aspecto de diseño. Podrías preguntarte por ejemplo, si el mando a distancia es manual o estará conectado a un computador desde donde un software comandará el robot.
Espero que te sirva para madurar la idea.
Saludos,
Marcelo.