目前,办公楼、医院等地大多采用人工方式完成物品派送工作,这些工作存在单调重复、技术含量低、人力成本高等问题,用机器人代替人工完成物品派送工作是未来的必然趋势。本文针对室内物品派送工作的需求,设计并实现了一种室内物品派送机器人控制系统。首先,在对室内物品派送机器人控制系统功能需求进行深入分析的基础上,结合技术指标要求,提出了一种通过视觉SLAM技术进行导航定位的室内物品派送机器人控制系统总体设计方案。完成了系统核心部件选型、微控制器模块硬件设计以及机器人电气部分总体方案设计。其次,利用机器人航向信息优化了ORB-SLAM2算法中通过匀速运动模型估计机器人当前位姿的方法,提高了位姿估计精度。利用机器人在平面移动的特点,简化了机器人位姿表示方式,并推导了机器人最小化重投影误差问题的数学模型,用差分进化算法求解该问题,减小了位姿估计误差。利用航向角信息和环境Wi Fi信息解决了楼道环境内ORB-SLAM2算法闭环检测易出错的问题。再次,针对ORB-SLAM2算法构建的点云地图无法用于路径规划的问题,优化了基于Bresenham算法的栅格地图构建算法,并构建了楼道栅格地图。针对栅格地图过大,直接进行路径规划速度较慢的问题,提出了将基于拓扑地图的全局路径规划和基于局部栅格地图的局部路径规划相结合的路径规划方案。改进了模拟退火算法,提高了全局路径规划的速度和效果。然后,完成了控制系统的软件框架设计以及工控机ROS软件和微控制器模块软件的详细设计。工控机ROS软件主要包括:SLAM定位节点、主控制节点、路径规划及轨迹跟踪节点、微控制器模块节点、电子罗盘节点、地图维护节点、电梯交互节点、底盘运动控制节点、机器人状态节点。微控制器模块软件主要包括:初始化模块、串口通信模块、超声波传感器驱动模块、电池信息采集模块及电控锁驱动模块。为了得到电梯按键相对于机械臂的空间位置,设计了基于图像的电梯按键空间位置计算软件。最后,搭建了机器人实验样机,按照由分到总的调试原则,对机器人控制系统进行了分模块测试,并完成了在办公楼环境下的系统联调。测试结果表明,机器人能够较好地完成派送任务,验证了控制系统的有效性。