近年来随着人民物质生活水平的提高,老龄化的趋势日益加快。人口老龄化问题对我国养老服务造成了巨大压力。老年人陪护尤其是高龄老人的陪护问题已成为越来越亟待解决的社会问题之一。陪护机器人是一种典型的服务机器人,其能完成陪护工作的前提是有一个安全可靠的定位导航。本文设计并开发了一种智能陪护机器人定位导航系统,所设计的系统可用于家庭、敬老院等室内场景进行陪护任务。具体开展了以下工作:第一、对智能陪护机器人进行了总体需求分析,在此基础上完成了系统关键硬件选型,并设计了机器人本体软件以及上位机软件架构。第二、通过对室内环境特征分析,设计了一种家庭环境下的机器人定位方案并建立了机器人系统运动学模型和坐标系模型。研究了基于图优化理论的激光定位方法,并设计了一种自适应卡尔曼滤波对激光数据、里程计信息以及惯性测量单元数据进行融合的方法,提高其定位精度。第三、为了陪护机器人能在家庭环境下安全可靠的运行,提出一种改进可视图法将全局路径规划问题转换为基于图的最短路径规划,通过Dijkstra算法求解各点之间的最短路径,并结合一种改进的蚁群算法解决在复杂环境下的全局路径规划问题。同时引用人工势场法的思想,提出了一种局部路径规划算法,解决了机器人动态避障的问题。第四、在ROS平台上实现机器人本体的软件架构,完成软件驱动的设计和各节点之间的消息传输,并在.NET平台上完成上位机软件的设计。基于核心算法,对通信模块、定位模块、路径规划模块、运动模块、遥控模块、监视模块等功能模块进行编程实现,并分别进行性能测试。