La problématique de cette thèse réside dans le guidage automatique de robots mobiles évoluant en milieu naturel. Elle s'attache en particulier au suivi de trajectoire pour les véhicules roulant sur des sols dotés d'une faible adhérence, avec comme cadre expérimental privilégié, le guidage d'engins agricoles par GPS. Dans ces conditions, l'hypothèse de roulement pur sans glissement ne peut s'appliquer. Cette thèse propose un algorithme de commande global, exploitant trois domaines connexes de la robotique : la modélisation, la perception et la commande. Deux modèles cinématiques étendus sont d'abord proposés afin de caractériser la dynamique du véhicule intégrant les glissements tout en conservant une architecture cinématique. Un observateur capable d'estimer en temps réel l'adhérence est utilisé pour alimenter les modèles. Enfin des lois de commande adaptatives et prédictives permettent d'assurer un suivi de trajectoire précis (±15cm), validé par de nombreuses expérimentations.