现代社会对服务机器人的需求与日俱增,服务机器人能够帮助人类从事保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等领域的工作。针对服务机器人的研究也日益深入。本文以智能化工厂里无人车间中的工业服务机器人为研究对象,进行定位算法、路径规划和运动控制方案的研究。具体研究工作包括以下几方面。1.搭建了实验用室内服务机器人平台结合现有资源和条件,设计和搭建了用于试验的移动平台。设计了车体结构,进行了驱动方式与运动执行机构的合理搭配,选择了移动平台搭载的传感器,从而搭建了可满足实验用途的移动平台。2.设计了基于惯性的室内服务机器人定位方法通过对加速度传感器采集到的信息进行处理,包括对零点漂移进行校正、对加速度进行转换与积分,得到机器人平台在地面坐标系下的坐标,完成对移动机器人的定位,该方法具有不易受外界干扰和相对稳定的特点。3.对路径规划算法进行了选择和仿真将服务机器人导航问题分为路径规划和运动控制两部分来进行研究。在对几种电子地图表示方法进行分析的基础上,选择了栅格法作为地图的表示方法。接下来论述了广度优先搜索、Dijkstra算法、A*算法等路径规划算法的相通点和不同点,并最终选择了A*算法作为寻路算法。针对预设情境,给出了基于栅格法的A*算法路径规划仿真与分析过程。4.构建了服务机器人运动控制方案对机器人轨迹跟踪控制模型进行了分析,结合Backstepping反向递推方法得出了一组满足李雅普诺夫稳定性的轨迹跟踪运动控制率,在Matlab软件平台上进行了仿真,运用C#语言编写了运动控制界面。本文研究了室内服务机器人定位与导航过程中的关键问题,有针对性地提出了一些方法和思路。对其他室内移动机器人导航或路径规划方法的建立具有一定的参考价值。