盲人是各类残疾人中最为困难的群体,出行困难是困扰他们的最大问题。导盲的助行机器人已逐渐成为国内外机器人与康复医学领域的研究热点。其中对定位与导航的研究是研究其他功能的前提。室外使用GPS定位导航已经相当普及,但是室内却仍无成熟的定位导航方案。本文主要针对视力障碍人群研究室内行走环境助行系统,它能够通过语音提示进行安全路径引导,拥有定位与导航功能。根据这个要求,本文主要从以下几个方面开展了研究:对基于超声波测距定位原理和算法进行分析,建立双轮差动驱动助行机器人的航迹推算模型,用局部与全局的扩展卡尔曼滤波将超声波定位数据、增量式编码器和电子罗盘的数据融合起来解决助行机器人定位问题。最后针对超声波信号干扰问题,研究一种适合多机器人定位的工作节点调度策略。为了克服单独使用Dijkstra算法或蚁群算法的缺点来进行路径规划,扬长避短,将两者结合起来研究一种优化算法——D-A算法(Dijkstra-Ant Algorithm)。分析了该种算法的实现步骤,并进行了仿真实验。对助行机器人定位导航系统的设计。首先对定位导航系统模块进行总体规划,再对子模块进行硬件选择以及软件设计。其中子模块包括主控系统、基于超声波测距定位系统、航迹推算定位系统以及导航语音提示系统。搭建实验的助行机器人系统,布置了实验环境,进行了基于超声波测距与航迹推算融合定位方法实验和单个与多个机器人超声波定位实验,验证了本文所研究方法的可行性。进行了超声波网络定位的联合调试实验,验证了超声波定位方法对定位精度的提高的有效性。