随着智能控制、计算机网络、仿生学以及人工智能等理论发展,移动机器人技术的研究及应用越来越受到国内外学者的重视。移动机器人的遍历路径规划有着广泛的应用前景,如清洁机器人、自主吸尘器、草坪修剪机、自主收割机、自主地面矿藏探测器等都是它的典型应用,因此移动机器人遍历路径规划受到广泛关注。和通常所说的点到点的路径规划不同,完全遍历路径规划是一种在二维空间中特殊的路径规划,它要求机器人覆盖工作空间中的所有无障碍区域。本文以室内清洁遍历移动机器人为研究对象,系统地对移动机器人环境建模和遍历算法进行了分类研究。在此基础上,提出了一种新的完全遍历路径规划算法,并开发了完全遍历系统的硬件平台。本文主要完成以下内容:1.以单元分解覆盖方法的思想为中心,提出了一种新的基于栅格法和拓扑法的环境建模方法——矩形环境建模,该模型由单元基点和交错网络组成。该模型将环境划分成若干个子区域,每个子区域通过基点和交错网络连接。子区域和基点一一对应,通过搜索基点便可以找到对应的子区域。2.在矩形环境建模的基础上,提出了基于搜索规则的完全遍历路径规划算法。算法将整个完全遍历路径规划划分成两层:全局路径规划和局部路径规划。全局采用搜索规则完成基点搜索,找到未遍历的子空间;局部采用模板法进行局部区域遍历。最后通过软件仿真表明:此算法信息存储量小,简单高效,对较复杂的环境仍然具有很好的遍历效果。3.研制了移动机器人完全遍历系统的硬件平台,该硬件平台包括环境感知系统,电机驱动系统和主控板系统。