随着人口老龄化、人工成本抬升等问题日益突显,搭载不同传感设备的智能移动机器人,在物流、安防等领域需求激增。此类机器人主要在未知的室内外道路中跨区域移动作业,但目前导航系统与跨区域道路应用场景的适配度不高,包括跨区域全局环境地图构建、维护困难;运动规划极依赖于全局路径,尤其难以应用于灵活性差的类车机器人,且系统架构复杂,维护成本高。为此,本文提出一种适用于道路场景的类车机器人集成感知与规划系统方案,包括轻量化环境感知模型设计、适应性强的运动规划模型设计,以及集成系统实验研究,实现类车机器人在道路场景自主稳定运动。论文具体研究工作如下:（1）类车机器人环境感知模型设计研究。综合分析机器人运动场景中道路及障碍物特征,设计了激光-视觉相结合的感知方案,采用了特征识别、分割拟合等方法,建立了障碍物、室内外道路模型,以及机器人位姿解算的理论模型;考虑紧凑、简洁等因素,选择了复合构型作为机器人等效几何模型,并优化了模型参数。最后,根据障碍物-道路-机器人三者位姿关系,得到了完整的轻量级运动规划地图模型。（2）类车机器人运动规划及优化模型设计研究。综合分析规划地图模型与运动控制指令序列的内在关系,建立了运动规划模型。设计了混合势场模型,可基于规划地图自适应生成安全初始路径;将路径约束转化为无约束惩罚函数,使用了最小二乘法和拟牛顿法联合求解,基于初始路径优化得到了最佳路径;将速度约束转化为惩罚函数,求得了最佳速度解析解,生成了与最佳路径耦合的最佳速度曲线;基于阿克曼几何模型,将最佳速度曲线转化为运动控制序列。并采用理论与实例相结合的手段分析了参数对规划结果的影响,验证了模型原理正确性。（3）类车机器人感知与规划系统集成及实验研究。根据场景需求,设计搭建了类车机器人平台,并通过“误差放大”实验完成了关键参数校准。通过机载RPLIDAR雷达和ZED相机采集了室内外场景信息,依据感知模型设计了其软件系统,验证了障碍物及室内外道路建模方法的可行性与可靠性;依据运动规划模型,借助MATLAB设计了直道、弧道场景动态仿真实验,分析验证了规划模型具有良好的综合性能;最后,在平台上集成了感知与规划系统,在室内外直道场景中进行测试,实验现象及数据验证了本文所研究的集成感知与规划系统的可靠性和实用性。