室内机器人在社会生产和人类生活中有着广阔的应用前景,而精确定位和行进中障碍物检测是其研发的核心技术,对室内机器人技术的进步有至关重要的影响。为此,论文基于2-D成像激光雷达研究了室内2-D环境地图的构建、定位以及障碍物检测问题。论文调研资料的基础上,选择几何特征地图法,利用特征线段集来表示室内2-D环境地图,并提出了基于单线激光雷达多点扫描线段特征提取与融合的室内2-D环境地图的构建方法,在计算机仿真的基础上,通过实验构建了实际室内典型场景的2-D环境地图的构建。在此基础上,将非完整线段重合长度引入完整线段匹配过程,改进了地图匹配法中的完整线段匹配定位方法,解决了特殊情况下完整线段不足的问题,通过仿真和实际室内场景的实验验证了方法的有效性,定位误差不足1%。此外,还对激光雷达载体行进路径上的障碍物检测进行了研究,提出了一种基于近邻聚类原理的新的障碍物检测方法,快速准确的确定障碍物的位置和大小,并进行了实验验证。论文的研究结果对于2-D成像激光雷达在室内机器人定位和自主导航领域的应用研究有一定参考价值。