近年来,在计算机技术、传感器技术、电子技术等新技术发展的推动下,机器人技术迎来了迅猛发展的黄金时期。伴随互联网应用高潮产生的云计算,再次为机器人注入了新鲜的血液。机器人和云计算融合后的云机器人,在性能、成本等方面具有巨大前景,将为机器人领域的研究和应用带来一次全新的革命。本文从云机器人的应用需求和关键技术出发,设计并实现了一种基于机器人操作系统(Robot Operation System,ROS)的云机器人平台,致力于为云机器人的研究和应用提供平台化的支持与服务。该平台架构以面向服务的ROS软件框架为基础,根据机器人即服务的理念,分成全局云、本地云、机器人三个层次。为充分发挥云机器人平台的传输、处理性能,本文将传统云端划分为全局云和本地云两个部分。全局云基于机器人互联网RoboEarth和web应用,侧重于机器人之间的全局数据存储、共享和交互。本地云则主要负责密集型计算的机器人应用服务和本地可视化交互,可以根据应用需求灵活配置本地服务器的数量、性能和拓扑,与下层机器人组成局域网络,减少对全局网络的依赖。机器人是面向用户的终端服务单元,为提高服务模块的复用性,本文从传感系统、执行系统、控制系统、信息处理系统四个方面设计并实现了统一的数据接口和通用功能。最后,本文按照云机器人平台的设计与实现,使用机器人实验平台进行了一系列测试与实验,以验证该平台的可用性和特点。