智能扫地机器人是如今科学技术领域研究的重点,而其关键技术的研究与实现旨在以高效率地智能清扫替代传统的人工清扫工作。本文以与长虹格兰博公司合作开发的基于惯性导航的智能扫地机为研究对象,研究了惯导扫地机器人的定位导航和多传感器融合技术,提出了一种基于多传感器感知生成实时地图的扫地机器人全局路径规划方法。首先,通过选取单轴陀螺仪与码盘对扫地机器人进行了双定位,分析了传感器的误差以及常用的修正方式。使用卡尔曼滤波算法实现了多传感器数据融合,通过Matlab仿真验证了融合算法的优越性。其次,研究现有智能扫地机的技术方法及功能特性,完成了扫地机器人的电机选型和硬件设计,考虑到地图存储、MCU资源及功能特性设计等,主控器选择STM32F103单片机,所组成的单片机系统功能强,能实现扫地机器人的功能要求。然后,以内外部传感器、有刷电机的底层驱动为基础,以航迹推算和地图构建为应用,以电机控制和路径规划为核心,完成扫地机器人控制系统的软件功能设计。其中采用了多级PID沿线控制、动态PID沿边控制和BFS算法以及基于有限状态机的目标点导航算法完成基于栅格地图的全局路径规划。同时提出并阐述了清扫任务中的突发情况以及具体解决方法。最后,搭建了基于V-REP的扫地机器人仿真实验平台,对路径规划算法进行测试。同时搭建了扫地机器人的实验平台,对之前所提出的各个算法模块实现的有效性和可行性进行了验证,也对清扫任务中的突发情况处理方法进行了验证。