从室内的扫地机器人到室外的无人车,近些年移动机器人已应用在日常生活的各个方面。这些应用要求移动机器人提供舒适的体验,而导航效果能够决定着移动机器人的体验,于是提升导航质量的相关技术成为了研究的热点。这些相关技术主要有:定位技术、建图技术、路径规划以及虚拟墙技术等。本文以室内移动机器人导航相关技术中的定位技术、路径规划以及虚拟墙技术为对象展开研究,研究的内容如下:1、对研究所需要的室内移动机器人平台进行搭建。首先从整体需求对机器人进行总体设计,将系统划分为控制执行系统和管理系统;然后分别对两个系统需要的控制器进行选型、传感器测量原理分析和选型、以及程序功能的分析和设计;最后对搭建好的移动机器人进行展示和说明。2、对移动机器人的相对定位技术进行研究。首先对差动式驱动移动机器人模型进行研究得到基于编码器数据的里程计定位的推导公式;然后对基于IMU模块数据的惯性导航定位方法从原理上进行分析。在分析了两种方法的优缺点后,设计了使用EKF融合编码器数据和IMU数据定位,提高机器人的定位精度。3、对基于概率采样的RRT*路径规划算法进行研究,提出了1种基于均匀分布Logistic混沌序列采样的RRT*算法。该算法在采样的时候在保证采样点的随机性的前提下,增加了采样点的遍历性,使得RRT*算法的随机树在扩展的时候更加高效、随机树重新布线更合理,提高了算法的收敛速度和稳定性。并通过实验验证了改进RRT*算法收敛更加快速,并且更加稳定。4对虚拟墙相关技术进行研究,针对目前虚拟墙方法设置不方便,并且设置的形状受限的缺点,提出了1种基于模拟激光雷达数据的虚拟墙设置方法。该方法在ROS环境中,对需要设置虚拟墙的区域,使用激光雷达数据模拟该区域的屏蔽墙,同时在ROS的导航架构中,作为路径规划的输入模块,使得移动机器人在全局路径规划时就会绕开该区域。并通过实验验证了该方法的可行性。最后对本文研究内容进行总结和分析,指出了其中的不足和有待改进的地方。