近年来,移动机器人技术飞速发展,具有自主导航功能的移动机器人在巡检、安保、清洁等领域的应用日益广泛。本文将具有自主导航功能的移动机器人应用到导盲助航领域,改善了基于手杖和导盲犬的传统导盲助航方式的不足之处,旨在为视觉障碍群体或者有助航需求的人提供超越常见方式的室内导航服务。本文提出了一种基于多部位振动触觉反馈的室内为人导航系统,该为人导航系统由小型移动机器人和多部位振动触觉装置组成。小型移动机器人上安装有运动驱动模块、系统控制模块、感知环境信息的激光雷达,陀螺仪,防跌落传感器,电机编码器和跟踪用户位置的体感传感器Kinect。激光雷达,陀螺仪以及电机编码器将感知的环境信息传达到系统控制模块。系统控制模块使用获取到的环境信息通过Gmapping算法构建环境的二维地图,使用navigation软件包可以规划到目标位置的最优路径,并提供机器人实时的控制速度。使用人机协作导航算法和改进的动态窗口法处理实时控制速度,使用户能自由地选择行走的速度,同时产生传达给运动驱动模块的运动驱动速度。运动驱动模块按照运动驱动速度准确驱动机器人前进。Kinect可以获得用户的骨架信息并传达给系统控制模块,系统控制模块使用相应的算法使其转化为用户的参考位置,实现用户跟踪功能。根据用户与机器人的相对位置信息和振动触觉反馈策略,通过多部位振动触觉装置给用户发送相应的导航振动提示,用户根据感受到的振动提示进行相应的位置调整,从而使得机器人和用户之间保持一定的相对距离和相对角度。最终引导用户安全准确地到达目标位置。为了设计多部位振动触觉装置作为系统的人机接口,通过统计学方法研究了人体各部位的振动触觉感知能力,根据各部位识别振动触觉信号的准确率和反应速度以及测试者对各部位灵敏度和舒适性的主观评价,选取手指和手腕作为振动触觉信号的感知部位。本文在搭建的系统平台中实现了Gmapping算法,构建了实验场所的环境地图。基于构建的环境地图和人机协作导航算法,开展了为人导航系统导航性能的验证实验。使用基于多部位振动触觉反馈的为人导航系统时的平均队形误差均小于0.28m,平均队形误差的均值为0.23m,导航速度为0.13m/s,优于基于运动觉反馈的为人导航系统和基于单部位振动触觉反馈的为人导航系统。评估了系统的用户体验,用户对多部位振动触觉人机接口和整个系统的便携性、有效性和可靠性有较高的评估。最后验证了系统在室内环境具有一定的抗干扰能力。