机器人作为一种智能化的设备,在人类社会活动中已经服务了很长时间,服务的领域也涉及到生活、工业、军事、航天等许多方面。大型企业厂区、科技园区、购物商场、高档小区和学生校园的出现加快了移动机器人替代人力工作的发展进程。其中,移动机器人室外导航的研究备受关注。本文主要工作内容:首先,分析了国内外移动机器人室外导航系统的研究现状,总结了该类系统研发的若干关键技术。以校园为实验环境,完成移动机器人整体硬件方案设计,主要针对激光雷达、里程计、GPS、姿态传感器、遥控手柄、研华工控机、摄像头、ArduinO2560、无线发射装置、降压模块等完成单独功能测试以及整体集成。第二,利用ROS松耦合的结构特点,设计的软件功能模块便于灵活添加,扩展性良好。设计了上位机显示界面,可以显示机器人携带的传感器以及摄像头信息,并对机器人实现远程操作。第三,针对里程计和姿态传感器等位置传感器,研究了其融合算法,利用Arduino2560完成了多传感数据融合实验。最后,基于研华工控机完成了移动机器人室外构图与导航。研究实现了机器人RBPF构图算法、地图的栅格表示方法、自适应蒙特卡罗定位算法、Dijkstra全局导航算法和Dynamic Window Approach局部导航算法,并进行了相关的室内、外定位实验。通过在校园环境的导航实验,证明了移动机器人导航系统的可行性与正确性。