医院作为治疗和护理病人的服务机构,每天要接纳大量患者,在这样一个人流密度大且空间较为封闭的场所,很容易造成病菌的聚集,发生医院感染,因此医院的消毒杀菌工作应高度重视。尤其在新型冠状病毒肺炎疫情爆发后,各地医院包括方舱医院作为面对疫情的第一线,其消毒杀菌工作极为重要,为降低消杀工作劳动强度、保护医护人员,本文以方舱医院为例,设计了一款用于医院自动化消杀的紫外线消杀小车。本文重点针对紫外线消杀小车的导航控制进行研究,包括室内定位、运动控制、路径规划,使其能够满足自动化消杀的使用需求。主要的研究内容包括:根据紫外线消杀小车的基本功能要求进行总体方案设计。机械结构上,确定了由2全向驱动轮与2全向自由轮组成的十字交叉布置的底盘方案,并设计了2级升降式消杀机构;导航控制方案上,确定了激光+RFID的惯性导航方式以及红外避障与激光避障相结合的避障方案,最后对导航传感器进行选型,确定硬件结构组成。将紫外线消杀小车定位过程分为粗定位和精定位两步。基于扩展卡尔曼滤波模型融合RFID数据和里程计信息,实现紫外线消杀小车路径上的粗定位;基于栅格地图,设计蒙特卡洛定位算法融合激光雷达与里程计信息,实现紫外线消杀小车房间内精定位。根据紫外线消杀小车的运动学模型,设计基于Back-stepping控制方法的轨迹跟踪控制律,并对其添加了约束控制,提高其实用性,仿真验证了轨迹跟踪器的有效性;对消杀装置升降运动设计了S型升降速曲线,配合查表法实现对升降机构的速度控制,减少了运动过程中的冲击。基于方舱医院环境的拓扑地图,使用Dijkstra算法实现了最短路径规划;对Dijkstra算法进行改进,保存所有最短路径并按照性能指标进行筛选,实现最优路径搜索。最终搭建紫外线消杀小车样机及实验环境,进行基本运动功能测试,对开环运动进行补偿矫正;对定位算法进行测试,验证了算法的有效性;对消杀功能进行测试,消杀装置运行良好,可以满足紫外线消杀小车的消杀功能要求。