智能移动机器人是一种在复杂的环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。机器人智能导航的研究是该领域的一个热点课题。智能导航的目的就是在没有人干预的情况下使机器人有目的地移动并完成特定任务,进行特定操作。本文旨在结合国家自然科学基金的需求,研究移动机器人同步定位与制图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)问题,并在此基础上研究机器人导航算法,使得机器人在完全未知结构化环境中利用单目全景视觉实现“完全自主”。本论文首先回顾了导航技术的发展,对导航技术中的核心问题:定位与制图进行了详细分析,指出了机器人定位与制图研究中存在的问题,包括制图复杂度、数据匹配难度以及定位制图关联度等;在此基础上引出了本研究的重点:移动机器人同时定位与制图(SLAM)算法,并对其算法构架、属性、以及分类等相关内容进行了介绍。针对双目SLAM系统存在的摄像机标定复杂度高以及代价比较昂贵等缺点,本文提出了一种基于全景视觉的单目SLAM系统。文章对基于全景视觉的单目SLAM算法进行了详细的阐述,给出了包括全景图像展开与校正、特征提取与匹配、特征深度求取、机器人运动模型、观测模型的建立、状态更新、地图建立、地图管理各方面的相关算法细节与具体实现,最后针对基于特征SLAM系统在实际应用中存在的困难提出了用基于图像索引的导航算法与其配合使用。以广茂达AS-R机器人为研究平台,实现各种算法和功能,其结果证明该算法是有效可行的。