AGV(自动导引车辆)作为“智能物流”的关键设备,在降低人工成本、增加产能和胜任危险任务等方面具有重要的意义,广泛的应用于制造、仓储等行业。但是目前AGV的定位导航方式存在柔性差、路径固定、适用场景单一等诸多问题。本文的主要工作内容是对高智能化的AGV的定位导航系统进行研究和开发。重点考虑了AGV的成本和适用性,使用低成本的激光雷达、IMU和编码器的传感器融合方式,运用SLAM技术对周围环境进行探测和感知,完成对环境的地图构建。随后在建立的环境地图上进行自主定位和路径规划,实现AGV到目标点的自主导航。本文的主要研究内容如下:首先,对AGV定位导航系统整体方案进行设计。建立了AGV的坐标系统模型、运动学模型、IMU模型、激光雷达观模型和环境地图模型,对控制方法和策略进行了设计,介绍了本文的软件开发平台:机器人操作系统。其次,对同时定位与地图构建技术进行深入研究和仿真验证。对SLAM问题的数学表述和贝叶斯理论进行介绍;在仿真系统中建立AGV的相关模型,针对三种原理的SLAM技术进行研究,在Stage平台中对四种SLAM算法进行仿真验证。再次,对路径规划算法进行深入研究和仿真验证。研究了全局路径规划算法,包含广度优先搜索算法、Dijkstra算法、A*算法;对局部路径规划DWA进行研究和匹配优化;最后在仿真环境中基于SLAM建立的栅格地图对路径规划算法进行验证。最后,自行搭建传感器融合的AGV定位导航系统硬件平台,搭载嵌入式底层控制系统和基于ROS的实时操作系统,在真实环境中对SLAM算法和导航算法进行实验验证。