随着“中国制造2025”规划的进一步落实,互联网和电子商务的蓬勃发展,促使仓储物流行业规模不断扩大。自动化仓储物流作为中国制造业转型的重要任务之一,正面临着新的机遇和挑战。仓储机器人作为自动化仓储的重要组成部分,发挥着越来越重要的作用,对其功能的不断完善与创新提出迫切的要求。本文针对室内仓储环境下化学药品对环境参数较为敏感的特性,设计与构建了仓储环境监测平台与智能仓储机器人。该系统实现对仓储环境下各区域实时精准监测与异常参数下药品自主送检的需求,以确保化学药品的质量与安全。其中仓储环境参数监测平台,主要包含仓储环境监测硬件平台与上位系统两大部分。硬件部分,考虑环境参数采集的实时性、可扩展性与通讯的快速性,本文从采集、处理和传输三个方面进行设计与构建。软件部分,考虑同硬件系统与机器人的配合,本文从通讯传输,数据显示保存,与分析决策进行了设计与编写。智能仓储机器人,同样从硬件本体和基于ROS的上位系统两大部分进行设计与构建。其中硬件本体,主要从驱动、控制、通讯、定位、操作等方面进行考虑设计与构建,以满足机器人移动与操作的需求。ROS平台从开发环境、功能包配置与嵌入式整合方面进行构建,以提高机器人的自主性与可扩展性。仓储室内环境下的定位精度是仓储机器人实现其功能的重要因素。传统以GPS为核心的室外定位方式,无法满足室内定位的精度要求,而以有轨或电磁等仓储定位导航方式构建与改造成本较大。同时,仓储室内环境下存在的非视距等因素同样对定位精度产生影响。为此本文选取超宽带(Ultra Wide Band,UWB)室内定位技术并结合航迹推算,提出了一种基于残差对数平方加权的双标签UWB与航迹推算融合的定位方式,一方面,双标签的引入,使得无需特制天线的情况下可以获得姿态角的解算,另一方面依据航迹推算与UWB定位获得的残差,减少了运算的复杂性,提高了视距测量的权重,以进一步提高室内定位精度,抑制非视距误差产生的影响。对上述提出的基于UWB与航迹推算改进融合算法的静态与动态定位性能分别在视距与非视距下进行实验。同时,对仓储机器人配合环境监测平台,在参数异常下的自主送检过程进行了实验。结果显示,在静态定位中,视距与非视距下的均方根误差均小于10cm,偏航角误差最大值不超过0.15rad,动态定位下,视距误差较小,非视距均方根误差最大不超过15cm,偏航角误差最大不超过0.3rad。因此本文提出的基于残差对数平方加权的双标签UWB与航迹推算融合定位算法,具有较好的定位跟踪效果,在一定程度上抑制了非视距的影响,满足智仓储机器人配合仓储环境监测平台在仓储环境下的定位导航需求。