本世纪以来,国民经济高速增长,机场、超级商场、大型仓储及智慧工厂等场所的数量和规模不断扩大,其安保自动化需求日益迫切。而目前的主要解决方案是人力巡逻及监控为主,面对人、物流庞杂的环境,这种方案往往不能满足现实需求。因此要与具有自主感知决策能力以及执行力能力的巡逻机器人相结合,进行不间断定时定点的巡逻与监控才是更好的解决方案,所以研究一种具有定位功能的智能巡逻机器人具有十分重要的意义。本文对具有室内定位功能的巡逻机器人进行系统研究,完成基于UWB的智能巡逻机器人的系统方案设计。分析了机器人的运动控制原理,建立了四轮驱动差速转向机器人的运动学模型。应用STM32F103芯片作为主控核心,采用磁导航、超声波技术进行准确路径规划、避障,使用WiFi技术,将监控信息传输至上位机,进行实时巡逻监控。针对传统技术面对复杂环境信息感知能力差,设计了多传感器采集终端,包括温湿度传感器、烟雾气体传感器、PM2.5传感器等,并研究分析最新的物联网芯片模组ESP8266模块,采用TCP协议和HTTP协议成功实现与OneNet云平台的对接以及数据传输,并设计UI界面实时监测环境信息。针对室内定位技术进行深入研究,本文设计使用UWB(超宽带)技术对机器人定位,选用TDOA算法进行定位解算并对其进行了理论分析。设计出四基站两标签的UWB定位系统,研究分析TW-TOF测距算法,使用DWM1000模块实现端对端的距离测量,将测距数据通过CP2102传输至上位机,上位机接收到数据后利用TDOA定位模型进行解析计算和显示出标签位置,并对基站和标签进行管理配置。然后利用EKF(扩展卡尔曼)滤波算法进行滤波,进行误差抑制,减少定位误差。通过实验验证,本系统具有较高的稳定性、可靠性以及高精度定位。