近几十年来,机器人技术的飞速发展,随着其智能化水平不断提高,机器人正从生产领域,逐渐向生活领域发展。机器人在生活中有着广泛的应用前景,机器人的导航能力是机器人完成任务的基础和重要组成部分。机器人的导航方式多种多样,而视觉导航相比其他的导航方式有着诸多的优点。相比自然路标特征难以提取等缺点,人工路标具有易检测、易识别等优点。本文研究了基于单目视觉和人工路标的机器人定位,导航的方法。本文介绍了人工路标的选取原则,选择了 naomark作为机器人定位的依据,介绍了摄像机的成像模型以及各个坐标系之间的转化关系,研究了单目摄像机标定的方法,并实现了用张正友标定法对摄像机的标定。结合机器人的运动状况,给出了图像坐标系到摄像机坐标系,以及摄像机坐标系到世界坐标系之间的转换关系,实现了机器人基于单个人工路标的的自定位。结合室内环境,给出了基于人工路标的地图构建方案,构建了相应的拓扑地图,研究了拓扑地图的最短路径算法,并结合实际给出了相应的改进算法。为减少导航过程中仅仅依赖拓扑地图定位带来的误差,研究了移动机器人模型,并结合实际情况,加入了卡尔曼滤波算法。最后实现了基于人工路标的NAO机器人室内导航。