伴随着人工智能技术的迅速发展,机器人技术已经成为世界科学技术发展的热点之一,将新兴的机器人技术引入传统安防体系中可有效提高安防水平。本文主要针对传统的安防机器人主控机负荷大,自主导航需要人为干预的问题,设计一种可扩展、易维护和低成本的安防机器人导航系统。首先,本文根据安防机器人导航系统的设计需求以及目前导航系统存在的不足之处,设计导航系统的整体框架。采用模块化的设计思想对安防机器人硬件平台进行设计,各个模块相互独立的挂在CAN总线上。主控机下发指令给底层控制器,底层控制器对相关模块进行统一管理,接收并解析主控机下发指令,驱动各模块进行响应。这种设计方式可有效减轻主控机的负荷且易于扩展新的功能模块。其次,对安防机器人同步定位与地图构建算法进行研究。对SLAM问题进行分析,建立安防机器人导航系统模型。对基于扩展卡尔曼滤波的EKF-SLAM算法和基于粒子滤波的RBPF-SLAM算法进行深入研究,利用MATLAB对EKF-SLAM算法和RBPF-SLAM算法进行仿真并对实验结果进行分析。同时针对路径规划算法,研究了基于A*的全局路径规划算法和基于DWA的局部路径规划算法的实现过程,通过MATLAB验证算法的可行性。最后,完成底层控制模块的软件设计和基于ROS平台实现安防机器人导航系统的设计。在室内环境下进行自主导航实验,验证系统的可行性和稳定性。本系统可有效解决目前安防机器人导航系统所存在的不足之处,实现安防机器人自主导航,自主避障等功能。该系统成本低,易于维护,可进行功能扩展,具有一定的工程价值和应用价值。