目前,机器人行业正在飞速发展,特别是通用型智能移动机器人开始在工业搬运,农业自动化以及服务业等领域中得到广泛应用。与工业机械臂不同,移动机器人通过改变自身在物理空间中的位置来实现特定的应用。在运动过程中,如何精确定位自己在环境中的位置并实现自主导航是移动机器人最基础也是最重要的功能,因此开发一个低成本,高精度,高鲁棒性的定位导航系统对推动移动机器人的普及应用具有重要意义。本文主要研究了自主移动机器人系统中的定位导航技术,以大规模自动化仓库中的搬运机器人为研究对象,针对目前定位导航系统成本高,可扩展性差的问题,提出了基于扩频声波的定位方案并将其应用于移动机器人自主定位导航系统中。该系统具有低成本,高精度,可扩展等特点。在对文献充分调研的基础上,本文采用了声波定位技术来解决定位系统高成本的难题,但是考虑到声定位精度差,易受干扰等特点,系统引入了扩频技术来提高定位精度和抗干扰能力,本文第二章详细介绍了扩频声波定位系统的原理、框架和相关的关键技术,并通过静态定位实验测试该系统的定位精度可以达到10cm左右。之后,把扩频声波定位系统应用于移动机器人的动态位置跟踪,为了实现对机器人在运动过程中的可靠定位,采用了基于扩展卡尔曼滤波器的多传感器融合技术。在第三章中建立了机器人的运动学模型以及航位推算公式,并提出了航位误差校正方法。在此基础上,通过EKF算法把推算得到的相对位置与测量得到的绝对位置融合起来,仿真和实验结果表明,组合定位技术可以达到较好的定位跟踪效果。对机器人位置的动态跟踪是实现导航的前提,为了进一步实现自主避障,本文设计了超声避障系统,利用超声波传感器阵列和基于行为的模糊逻辑控制器实现了机器人的避障导航,该系统基于模糊控制的方法有效提高了机器人在复杂环境中实现自主避障导航的能力。本文最后设计了移动机器人的本体结构,并把定位系统与避障导航系统集成到机器人平台上,通过实验验证了机器人在跟踪定位和避障导航方面的性能,初步实现了移动机器人的自主定位与导航。本文的创新之处在于把扩频技术引入到测距定位应用中,使得利用低成本的声波技术实现高精度定位成为了可能,再则就是把该定位系统应用于移动机器人的定位与导航应用中,在保证定位精度的前提下,有效的降低了机器人系统的成本。由于开发时间短以及本人经验有限,该系统仍存在很大的改进空间,在后续的开发过程中,可以改进算法进一步提高系统的定位精度。