随着人们生活水平的不断提高,超市的规模与数量不断增加,超市的服务与管理质量也需要大幅度提高,现有超市系统的服务及工作效率需要进一步地提高,因此,服务型机器人走进超市将成为一个重要的研究课题,超市机器人系统的研发,可以使机器人在超市里完成导购、保洁等功能。本课题是在这样的背景下提出的,目的在于解决超市机器人导购、保洁路径规划问题,从而提高超市服务与工作效率。本文以超市环境为背景,以超市机器人保洁、导购作为主要研究目标,首先,在多级递阶、区域分割、广义拓扑、特征、知识利用基础上,借助慎思与行为进化混合体系结构,实现了在语义级与几何形态上的区域、货架、商品建模。其次,深入研究了可视图法并将其应用到机器人导购全局路径规划中,利用超市环境的隶属关系以及连通关系实现机器人导购语义级规划,利用可视图法结合启发式搜索算法实现机器人导购的空间级路径规划,通过仿真实验表明此方法具备一定的可行性。再次,对超市机器人保洁行为规划面临难题进行剖析,分别对区域分割、子区域内部行走方式、子区域作业次序三个子问题进行优化,以此来完成整个包含障碍区域覆盖任务的总体优化。把实用化的用时最少且路程最短作为规划约束条件,面向包含各类障碍的不同环境,利用区域分割、区域间作业次序排布与子区域内行走路线规划,求得切实可行的机器人行走路线。最后,对实验系统的设计与功能模块进行了详细地阐述,给出了各模块的实际运行表现,并在仿真平台上实现了超市环境路径规划。