图书馆在当今社会生活中不可或缺,并且其数量与规模日益增大。图书管理工作也变得更加复杂,为了减轻图书管理工作人员的负担和提供给读者更加舒适便捷的阅读环境,利用智能技术与数字化技术推动图书馆管理工作与服务的改进变得尤为重要。本文设计了一种以ROS（Robot Operating System,机器人操作系统）为核心的图书管理移动机器人,机器人可以把将要归还的书籍经扫描后存入自带书架,再通过自主导航将图书放入所属书架旁的书箱中,最终由工作人员完成上架,省去了工作人员图书分类与运输的工作,本文的研究内容如下:本文对机器人的机械系统进行了设计,包括上部框架、书架结构、推书机械手、推书执行平台和机器人移动机构等设计,并采用有限元分析对结构尺寸进行优化;对图书管理移动机器人控制系统的硬件和程序进行了设计,对机器人采用的差速算法、机器人运动模型算法和动态窗口算法进行阐述;在ROS系统中进行了机器人SLAM（Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建）仿真,利用gazebo软件建立图书馆以及机器人的三维模型,结合rviz软件完成对三维图书馆的地图建模;然后进行了机器人导航仿真,包括无障碍、静态障碍、动态障碍三种情况下的定点导航与模拟还书导航,对并且对动态避障过程进行了改进;最后进行了图书管理机器人图书存取与导航实验,实验中完成了用图书管理移动机器人将图书存入自带书架然后将图书取出的操作流程,搭建实验场地,利用Turtlebot3 Burger机器人完成SLAM实验过程,然后在无障碍与静态障碍的情况下分别进行定点导航与模拟还书导航实验,以及导航意外处理与动态避障实验,验证了导航程序的良好效果。