移动机器人的行人跟随技术作为人机交互技术的关键技术,在工业制造、医疗保健、游戏互娱等领域有着广泛的研究价值。机器人对目标行人开始跟随之前,首先要准确地感知目标行人的位置。激光雷达与RGB-D相机作为机器人感知行人的主流传感器,彼此优势互补,是跟随系统进行行人检测与跟踪的重要手段。感知行人位置之后,移动机器人需要在未知的环境下进行路径规划来完成对人的跟随和障碍避让。针对上述问题,本文提出了一种基于激光雷达与RGB-D相机在动态环境下的行人跟随方法。本文首先阐述了基于激光雷达的行人感知。针对人腿在激光雷达点云下几何特征,先对激光点云进行点云分割,再利用随机森林分类器检测识别人腿点云,最后通过结合卡尔曼滤波器与全局最近邻算法,建立起了对目标行人的位置跟踪。另外,针对机器人在未知环境下跟随行人时的风险,设计了机器人跟随过程中的局部路径规划。针对激光雷达视野内行人被视为障碍物的问题,通过约束规划窗口大小解决了单一激光雷达下机器人跟随行人时的避障问题。其次,本文分析了 RGB-D相机基于主动立体视觉技术获取深度的机制,以及基于人体上半身深度模板的行人检测。在行人跟踪方面,本文通过结合卡尔曼滤波器与最近邻算法,成功建立起了行人位置跟踪。该方法计算开销小,且实现简单,使得RGB-D相机跟踪系统能在更低成本的硬件平台上运行。另外,本文还实现了跟随系统利用RGB-D相机模块感知人的位置,再通过激光雷达模块进行局部避障完成跟随并避障的功能。最后本文设计了机器人在跟随行人过程中的跟随策略与速度控制——机器人通过不断地朝目标行人身后的引导点移动来实现跟随行人的行为。本文在仿真环境下验证了局部避障系统,并在实际的室内环境下进行行人跟随实验和行人跟随避障实验。实验结果表明机器人能够安全、敏捷地跟随行人。