随着机械电子工程、计算机视觉、无线通信、自动化控制以及人工智能等学科的不断发展,机器人技术也步入了新的台阶,而航天航海领域的探索也为机器人的应用提供了更广阔的空间。移动机器人作为当前机器人学研究中最为热门和最富有挑战意义的分支,已经被许多科研机构和高校列为重点研究内容。本文以传统的全场定位和计算机视觉技术为基础,通过研究机器人在室内的运动控制、路径规划以及导航定位等问题,设计了新型的无轨导航定位系统,从而研制出了一种可适应室内环境的无轨移动机器人。论文的主要研究内容如下:首先,根据课题的研究方向,了解当下国内外移动机器人研究的发展状况,并对移动机器人的研究内容和关键技术做了简要介绍。其次,通过比较移动机器人常用的运动控制、无线通信、紧急避障和导航定位等技术特点,选择了一套适合室内移动机器人的技术方案,并简要介绍了两轮差速系统的运动学模型,完成了机器人总体方案的设计。再次,在综合了机器人功能、运动控制、力学分析和设计成本的基础上,通过3D建模软件Solidworks对机器人的结构进行设计。然后,根据机器人在室内移动时的功能需求,设计了机器人控制系统软硬件。设计了结合正交编码器和陀螺仪传感器的全场定位系统,以及基于张正友单目摄像机标定法设计了计算机视觉辅助定位系统,从而实现了精准可靠的机器人室内导航定位,并最终研制出完整的室内无轨移动机器人。最后,通过Matlab软件对机器人的运动进行仿真,并将结果与机器人运动的实际测试数据进行对比,分析了二者之间的差异,总结了存在的问题。