随着科技的高速发展,快节奏的社会生活对自动化和智能化提出了更高的要求。集中体现现代自动化与智能化的机器人技术,不仅在工业领域大放异彩,近些年更是以各类服务机器人的形式走入千家万户。讲解机器人作为近些年快速兴起的一类服务机器人,已经得到了长足的发展。由讲解机器人代替人工讲解,在降低人工成本的方面将有很大意义。针对讲解机器人所处的环境特点,本文研究了基于SLAM的跟随示教讲解机器人方案并对软件进行了开发。根据展馆环境特点与服务机器人低成本的要求,首先选择相应的传感器硬件并确定了以环境建图、跟随示教和自动讲解三部分为主要功能的软件系统。分别对各功能环节选择恰当的实现方法,对机器人软件系统进行开发,最后通过仿真论证方案的可行性,完成方案设计。在对各功能要求的实现上,本文确定传感器采用单线激光雷达,在建图环节首先根据单线雷达获取的数据特点,对冗杂的点云信息进行自适应降采样。前端通过对单帧信息的扫描匹配,初步建立地图。为了抑制前端累积误差,后端采用回环检测的方式在位姿图中构建新的约束,最后通过基于位姿图的全局优化减小累计误差。在跟随示教部分,对跟随功能的实现进行分析,确定对人脸进行识别的跟随方案。将跟随分为前端目标(人脸)识别,后端目标跟踪以及将目标信息转换为运动控制信息,向控制系统输出运动控制的命令。在自动讲解部分,分别对于定位、路径规划与语音服务的模块,调研成熟的服务与实现,根据讲解机器人的具体服务环境,选择合适方案应用于机器人。之后本文基于机器人操作系统ROS的基本框架,对机器人的整体软件系统进行了开发。为了验证本文系统,本文基于Gazebo搭建了仿真环境,以单线激光传感器、单目相机和底盘搭建了仿真平台,对各部分功能以及轨迹误差和重复定位误差进行仿真,仿真结果均满足要求,验证了本文方法的可行性,为讲解机器人的实现提供了软件基础。