随着国内适龄劳动力的减少和人力成本的增加,许多行业开始使用机器人替代劳动力,从而进一步刺激和推动着机器人行业的技术革新和应用发展。在本论文,设计了一款适用于酒店、办公室环境的室内移动机器人,从使其具备稳定准确的运动能力、准确可靠的自主定位能力和安全高效的导航避障能力出发,对其运动控制与导航定位方法进行了深入研究。首先,根据机器人功能需求特点对机器人总体方案进行设计,采用主从分布式控制器方案设计了机器人硬件架构,采用模块化思想将机器人系统划分为运动控制、组合定位、导航避障和人机交互四个子系统,并对各子系统的功能进行了说明。其次,采用搭载u COS-III实时操作系统的STM32单片机实现了差分驱动底盘的驱动控制及传感器数据的采集工作,设计并完成了相关硬件电路和软件,并使用模型预测控制算法实现了机器人的轨迹跟踪与控制。接着,完成了组合定位系统传感器的器件选型、测量模型建立的基础上,实现了多传感器融合定位算法。针对未知环境定位,使用里程计与陀螺仪进行多传感器串行扩展卡尔曼滤波融合;在已知地图定位中,提出并设计了基于UWB定位提供先验粒子初始区域的改进蒙特卡洛定位算法,解决了其全局定位失效和“机器人绑架”问题。之后,提出并设计了一种利用超声波传感器与激光雷达进行多传感器融合的算法实现了立体障碍物检测。综合利用反向搜索空间、路径拼接和曲线平滑的方式对JPS路径规划算法进行改进,同时与优化评价函数的DWA算法进行融合,提出并设计了一种适用于复杂环境可靠稳定的动态运动规划算法。然后,基于rosbridge实现了Web网页与ROS的对接,设计和完成了用户操作界面和管理员后台界面两套界面,根据使用功能的不同赋予了两套界面不同的操作权限和管理接口,完成了一套可靠便捷的人机交互界面。最后,通过对算法优化和机器人功能进行实验,验证了所研究开发的室内移动机器人运动控制与导航定位技术具有技术先进性和良好的应用前景。