随着服务机器人应用领域的发展,服务机器人在执行任务时面临着大量数据存储和计算的压力,但是受硬件水平、能耗和制造成本等条件的限制,服务机器人本地资源及计算能力往往有限,严重制约了服务机器人自主行为及服务能力。云计算具有计算能力强、存储数据量大、按需提供资源的特点。因此结合云计算技术本文提出了一种基于机器人操作系统(Robot Operation System,ROS)的服务机器人系统架构,将服务机器人中实时性要求低、计算密集型任务迁移到云端,减少本地资源消耗从而降低硬件成本。本文主要进行了以下几点的研究。本文首先分析了服务机器人系统需求,以ROS系统中计算密集任务迁移到云端为目标,给出了基于云计算的服务机器人系统总体设计。系统分为服务机器人端和云平台,在服务机器人端设计了集感知、处理与执行的系统结构及数据接口,将云平台端将系统划分为基础层,平台层与服务层。其次着重对系统的通信,服务机器人与云端协同计算以及资源的管理等进行了分析,其中针对ROS自身消息通信机制无法直接通过互联网传输,本文基于Rosbridge实现了消息转换,使得服务机器人能够与云端利用Rosbridge通信并传递ROS消息。对于计算密集型任务同步定位与建图(SLAM)过度消耗服务机器人本地资源问题,本文提出基于云计算的服务机器人分布式SLAM服务架构,通过在云平台层部署ROS作为应用基础,将SLAM服务执行迁移到云端解决本地资源受限问题。在服务机器人的系统资源管理问题上提出了基于容器技术资源隔离机制并设计了服务机器人管理框架实现对多服务机器人的支持。最后,本文实现了相应的原型系统,并通过实验对本文所提的架构进行了验证,结果表明本系统能够提高服务机器人的运算性能,节省本地资源,并满足对服务机器人管理的功能。