机器人在结构复杂、区域性特征明显的环境中(如家庭环境)执行服务任务首要解决的问题是在该环境中的导航。传统的机器人导航中构建的地图侧重于空间几何结构表示,未考虑机器人服务环境的区域性特征。智能空间技术的引入提高了服务机器人感知环境的能力。本文基于智能空间技术,围绕家庭环境下适合机器人服务任务执行的地图构建及导航,室外大范围环境下的导航开展了如下研究工作。针对家庭环境中各房间功能、布局不一等特点,基于智能空间中的人工地标设计了地图构建模型。模型将环境划分为全局层和局部层。全局层地图可实现机器人起始位置和目标位置所在房间的确定及不同房间之间的路径搜寻；局部层地图用于单个房间内机器人由当前位置运动到目标位置或房间门口位置。针对各层地图模型构建的需要,设计了人工地标信息存储格式,生成了全局层地图数据库和各房间连通关系数据库。针对大范围半未知环境下机器人的导航进行了研究,提出了分布式导航信息获取模式。摆脱了传统的地图构建-全局定位-路径规划的导航模式。该模式将环境划分为全局引导层和局部搜寻层,机器人通过识读贴放于道路拐角处的全局引导层人工地标获得目标点所在局部区域信息及如何到达该区域的引导信息,通过识读局部搜寻层人工地标获知各目标点的邻接关系信息,并最终寻找到本次导航任务的目标点。对实验室现有的顶棚投影器辅助导航系统进行了系统研究,指出了存在的不足之处,如光斑速度不可调,光斑无法实现匀速运动等。基于现有辅助导航系统,设计了激光投影循迹系统,实现了服务器与投影器和机器人之间的实时通讯,通过服务器端程序可进行光斑速度的设定,及投影器云台的手动控制。设计了机器人光斑跟踪算法。通过实验验证了激光投影循迹系统的有效性。