随着人工智能技术的发展,服务型机器人逐渐进入人们的日常生活。现阶段,服务型机器人在给人们带来便利的同时,也存在着一些问题制约着移动机器人的发展和普及,如适应性低、难度大、成本高等。本课题以室内送餐机器人为例,利用ROS框架进行基于激光SLAM和路径规划方法的应用与研究。通过设计送餐机器人实验平台,实现了送餐机器人有关定位、建图和路径规划三个方面的功能,并在此基础上对整个系统进行了局部性能优化。首先,在硬件方面,本论文根据实际的设计需求,完成了机器人整体的硬件选型和设计方案,介绍了各设备的通用连接图,各硬件模块的功能参数和选型依据,并搭建了一款搭载激光雷达、相机和各类传感器的送餐机器人实验平台,充分考虑系统实用性和经济成本。其次,本论文使用ROS平台作为系统软件框架,建立了送餐机器人实验平台的运动模型、里程计模型、波束测量以及似然域模型,然后根据实际的建图和送餐导航任务需求,在送餐机器人实验平台上,对SLAM和路径规划算法进行了配置和局部优化。针对送餐机器人首次进入未知环境的建图问题,本论文通过Gazebo工具搭建了仿真餐厅环境,并设置各类障碍物,用于对比验证两种SLAM算法的建图效果。通过对比分析,本论文使用建图效果更优的SLAM-Gmapping算法作为实际使用的建图算法。在机器人送餐过程中,既需要全局路径规划以确定整体行进最优路线,也需要通过局部路径规划算法实现送餐机器人的实时避障,因为单一的路径规划算法不能满足现实环境中的应用要求。然而,传统全局A*算法也存在路线不够平滑、路程和时间消耗过多、存在多余拐点等问题。对此,本论文对A*算法进行了改进优化,并设计对比试验,以验证改进后的算法有效性,并提出了改进A*和DWA算法融合的路径规划算法,以实现导航过程的全局规划和动态避障的平衡。最后,本课题在现实场景中设计实验并进行建图和导航测试。为了便于远程访问和控制,本论文通过部署ROS分布式通信网络,分别使用电脑端和手机端APP进行远程连接,对送餐机器人的运行进行实时监控和操作。为了验证送餐机器人的建图和导航性能,本课题在建好的地图上设定多个送餐目标点,通过配置Multi Navi Goals Pane包,实现送餐机器人依次送餐的导航任务。验证结果显示,本课题提出的设计方案满足设计需求,具有一定的可行性,对于送餐机器人的移植应用具有一定的参考价值。