随着科技的不断进步和人们生活水平的逐步提高,服务机器人逐渐走入千家万户,协助人类去完成大量操作简单且重复性的劳动。由此发展起来的服务机器人技术受到越来越多的关注。目前应用于博物馆、医院、银行等公共场景的服务机器人存在智能化水平不高、人机交互性能不完善、用户操作方式不便捷、无法满足动态环境下的复杂导览任务等问题。针对上述服务机器人的弊端,本文开发了基于Win-ROS的公共服务机器人系统。本系统基于Windows的友好交互技术开发,并根据ROS(Robot Operating System)的同步RPC(远程过程调用)与异步数据流通信机制设计。对用于人机交互的Web框架和实现用户需求的应用模块进行前后端分离,使系统具有丰富的功能应用和友好的人机交互特性。同时,结合实际应用场景,对系统进行功能模块开发,主要包括社会性功能模块、语言性功能模块、空间性功能模块和感知性功能模块。根据功能需求,重点对人机交互子系统和路径规划与导航模块进行设计与实现,主要有:(1)基于科大讯飞语音识别技术实现智能化人机对话;(2)整合Node.js前端开源框架搭建Web交互界面;(3)基于WCF封装的NIO通信接口,实现各后台应用模块间的消息传输;(4)运用SQLite轻量级数据缓存池和消息队列技术,完成雷达数据的跨平台传输和环境地图的在线构建;(5)使用LTL结合A*的路径规划算法实现动态环境下的复杂导览任务。最后,对所开发的基于Win-ROS的公共服务机器人系统进行实验验证。分别进行了功能模块的专项实验和面向实际应用场景的综合性实验。实验结果表明,本文设计的公共服务机器人系统提高了服务机器人的智能化水平,改善了人机交互效果,提升了用户的操作效率,使服务机器人能够在动态环境中实现较好的导览任务。该系统的设计与实现为服务机器人商业化开发提供了新的解决方案。